基于高压电缆燃烧试验的电缆隧道末端火灾模拟

《基于高压电缆燃烧试验的电缆隧道末端火灾模拟》是一篇研究高压电缆在电缆隧道中发生火灾时行为特征及传播规律的学术论文。该论文通过实验与数值模拟相结合的方法，深入探讨了电缆隧道末端火灾的形成机制、火势蔓延路径以及对周围环境的影响，为电缆隧道的安全设计和火灾防控提供了重要的理论依据。

随着城市地下空间的不断发展，电缆隧道作为电力传输的重要通道，其安全问题日益受到重视。高压电缆在运行过程中，由于电气故障、绝缘老化或外部因素等原因，可能引发火灾事故。一旦发生火灾，不仅会对电缆本身造成严重破坏，还可能波及周边设施，甚至引发次生灾害。因此，研究电缆隧道中的火灾特性具有重要的现实意义。

本文的研究背景源于近年来电缆隧道火灾事故频发，尤其是在电缆隧道末端区域，由于通风条件较差、热量积聚严重，火灾风险更高。作者通过搭建实验平台，进行高压电缆燃烧试验，获取了火灾发展过程中的温度变化、烟气扩散等关键数据，并结合数值模拟方法，构建了电缆隧道末端火灾的三维模型。

在实验部分，研究团队选取了不同规格的高压电缆，模拟其在不同负载条件下的燃烧情况。通过布置多个热电偶和烟雾传感器，实时监测火灾发展过程中的温度分布和烟气浓度变化。实验结果表明，电缆燃烧初期温度迅速上升，随后进入稳定燃烧阶段，而烟气则沿着隧道结构向上扩散，形成明显的层流现象。

在数值模拟方面，论文采用了计算流体力学（CFD）方法，利用ANSYS Fluent等软件对火灾场景进行了仿真分析。通过对湍流模型、燃烧模型和传热模型的合理选择，研究人员成功再现了电缆隧道末端火灾的动态过程。模拟结果与实验数据高度吻合，验证了模型的可靠性。

研究还发现，电缆隧道末端的通风条件对火灾发展有显著影响。当通风量较小时，火势容易迅速蔓延，导致局部温度急剧升高；而适当的通风可以有效降低烟气浓度，延缓火势发展。此外，电缆的排列方式、绝缘材料的燃烧特性以及隧道结构的几何形状也对火灾传播产生重要影响。

论文进一步探讨了电缆隧道末端火灾的防控策略。研究建议在设计阶段应充分考虑通风系统和防火隔离措施，同时在运行过程中加强电缆的定期检测和维护，以降低火灾发生的可能性。此外，针对已发生的火灾，提出了应急响应方案，包括快速切断电源、启动排烟系统以及组织人员疏散等。

综上所述，《基于高压电缆燃烧试验的电缆隧道末端火灾模拟》通过实验与模拟相结合的方式，全面揭示了电缆隧道末端火灾的发生机制和传播规律，为相关领域的工程实践提供了科学依据和技术支持。该研究成果对于提升电缆隧道的安全性、减少火灾事故造成的损失具有重要意义。