[实用新型]一种缩尺寸地铁隧道/列车车厢双狭长空间火灾实验平台

说明书

本实用新型公开了一种缩尺寸地铁隧道/列车车厢双狭长空间火灾实验平台，包括隧道单元、列车单元、轨道单元、火源模拟单元、纵向通风单元、火灾参数测量单元。其中：隧道单元采用弧形顶棚结构，坐落于地面；列车单元放置在隧道单元内，由地面的轨道单元控制其移动；火源模拟单元放置在列车单元内，用于产生实验需要的火羽流；纵向通风单元放置在隧道单元一端，用于提供纵向通风；火灾参数测量单元用于采集实验中的各项参数。本实用新型克服了全尺寸实验代价高昂和数值模拟不够精确的缺点，可开展地铁隧道内发生列车火灾时的火羽流卷吸特征及烟气输运行为等一系列基础理论的研究，对火灾场景下的火灾探测、烟气控制和人员疏散具有实际的指导意义。

技术领域

本实用新型涉及火灾安全技术领域，具体涉及一种缩尺寸地铁隧道/列车车厢双狭长空间火灾实验平台。

背景技术

随着中国城市化进程的不断推进，城市人口规模不断增大，伴随而来的是严重的路面交通拥堵。而地铁由于具有乘客运输量大、运营空间主要在地下的特点，对于缓解日趋紧张的城市路面交通压力具有重要的意义。然而，地铁在给人们生活带来便利的同时，也给火灾防治带来了新的挑战。统计结果表明，火灾中85％的人员死亡都是由于人体吸入毒性气体导致的，并且积聚的高温烟气可能导致隧道结构的破损甚至坍塌等二次灾害。

尽管根据相关规范的要求，地铁列车在区间隧道内发生火灾后要减速行驶到下一个车站，然后进行相关的人员疏散逃生和救援灭火工作。但是在实际情况中，部分地铁列车着火后会失去动力而停留在区间隧道中，无法行驶到下一个车站，此时的列车在隧道空间内形成了具有较大阻塞比的障碍物，与隧道共同构成了一种特殊的双狭长空间。因此，研究不同边界条件下的地铁隧道/列车车厢双狭长空间内的火羽流卷吸特征及烟气输运行为具有重要意义。

由于全尺寸火灾实验需要耗费大量的人力和财力，实验条件难以控制，难以获得大量且可靠的实验数据。相反，开展满足相似性理论的缩尺寸实验具有成本低、可重复性强、结果可信度高的优点。因此，缩尺寸实验在火灾研究中得到了广泛的应用。

目前国内学者对于地铁隧道火灾已开展了大量研究，张和平等设计了一种小尺寸多功能地铁隧道火灾实验平台来研究不同隧道类型和结构下火灾的燃烧行为和烟气控制，陈潇等设计了一种采用非直轴线射流风机机械排烟的地铁隧道火灾实验平台对非直轴线射流风机的排烟效果进行了研究。然而，现有的缩尺寸地铁隧道火灾实验平台在结构上和功能上都具有一定的局限性，其中：结构上，实验平台的横截面大都是矩形结构，而实际的地铁隧道大都是弧形结构，二者具有较大的差异；功能上，实验平台只能模拟地铁隧道内没有列车的火灾场景，无法模拟列车车厢发生火灾时因动力故障停留在隧道内的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有缩尺寸地铁隧道火灾实验平台结构与功能上的缺陷，提供一种缩尺寸地铁隧道/列车车厢双狭长空间火灾实验平台来解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种缩尺寸地铁隧道/列车车厢双狭长空间火灾实验平台，包括隧道单元、列车单元、轨道单元、火源模拟单元、纵向通风单元和火灾参数测量单元；其中：

所述实验平台为缩尺寸模型，与实际尺寸的相似比为1:3；

所述隧道单元坐落于地面，由多节相同的子隧道拼接而成，包括隧道框架、弧形顶棚、两侧侧壁以及一侧的平开门；

所述列车单元放置在隧道单元内，由多节相同的子车厢拼接而成，包括列车框架、支架、顶棚、底板、两端以及两侧的侧壁、一侧的滑动窗；

所述轨道单元包括金属导轨、金属吊环以及电动牵引机，金属导轨放置在隧道单元的纵向中心线上；

所述火源模拟单元放置在列车单元内，包括正庚烷油池火源和丙烷气体火源；

所述纵向通风单元放置在隧道单元一端，包括变频风机以及连接变频风机与隧道单元的整流段；