引言

??? 工業電纜是一種重要的電力傳輸設備，現代工業企業的生產，離不開電能，而電力的輸送則是由大量的電纜來完成的。電纜隧道火災事故，危害極大。它不但會燒毀大量電纜及其它設備，迫使大型工廠停機，造成大面積停電，而且由于電纜往往集中敷設，一旦起火，影響范圍廣，修復時間長，造成的損失大。

??? 一般的電纜敷設方式有電纜溝和電纜隧道，電纜隧道適合大量的電纜長距離傳輸，因此它的安全性至關重要。

??? 1.隧道火災特點：

??? 電纜是以爆燃形式起火燃燒的.電纜著火后,火勢順著電纜線呈線形燃燒，出煙濃火小速度慢，如果隧道內有多層電纜或電纜交叉疊放,就會形成立體燃燒。呈現以下特點：

??? 1.1隧道氣流速度大，加之燃燒釋放出的熱量不易散發，起火后熱量迅速積累，隧道內溫度驟升，導致火勢迅猛發展。

??? 1.2通道狹長，大量煙氣難以排出，人員疏散困難。

??? 1.3隧道縱向的坡度較大，一旦起火，很容易形成煙囪效應，溫度和煙會迅速傳播。

??? 1.4火災撲救困難。

??? 1.5火災損失大。[1]上海供電局2001年因電纜中間頭過熱引起電纜隧道火災，大面積電纜被燒損，導致市區大面積停電事故；1999年牡丹江第二發電廠因電纜溝火災，導致全廠停電事故，直接、間接損失達近千萬元。

??? 1.6易復燃,撲救時間長[2]在電纜隧道火災撲救過程中大多數采用噴水滅火，水在高溫下會和可燃的電纜絕緣材料小顆粒混合，隨著火勢蔓延，當遇到明火時，就會馬上燃燒起來，給滅火人員帶來很大困難。

??? 2.救援滅火關鍵

??? 由于電纜隧道環境惡劣以及發生火災時產生一些爆炸等連鎖反應，破壞了隧道照明設施，因此，在隧道火災救援滅火工作中，大量煙氣的積聚使能見度降低給救援人員帶來的很大困難。因大量煙氣不容易排出隧道外，積聚的煙氣會阻礙救援滅火人員的視線，難以判斷火源的位置。另外，大量的煙氣所造成的輻射熱使得周圍溫度升高，使消防滅火人員難以接近，救援滅火工作非常困難。

??? 根據火災傷亡的統計，火災條件下人員傷亡的原因大多數是由于煙氣（HCl、CO等）中毒、高熱、缺氧。[3]

??? 綜上所述，如果能測量、分析發生火災時，煙氣和氧氣的濃度以及火焰蔓延情況，找出適合人生存逃亡區域，將會給救援、滅火工作帶來很大幫助，大大降低損失。

??? 3.數值模擬

??? 3.1數值計算原理

??? FDS是以火災中流體運動為主要模擬對象的計算流體動力學軟件。該軟件采用數值方法求解受火災浮力驅動的低馬赫數流動N-S方程，重點計算火災中的煙氣和熱傳遞過程。進行FDS模擬是為了得到一系列有關煙霧、溫度、毒氣等相關參數，指導實際設計工程，以保證一旦火災發生，其煙霧保持在一定的疏散高度之上、毒氣濃度在一定的范圍內，從而不會威脅到疏散人員的安全。

??? 3.2數值建模

??? 1.根據實物，建立模型長×寬×高=6m×2m×2m，取網格參數見表1。

??? 表1網格參數

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　　2.根據實際的銅芯橡膠絕緣電纜線，按銅：塑料=6：4進行電纜材料配比。

??? 3.在實驗中取點火源（紅色小立方體0.1m×0.1m×0.1m），熱功率為1500KW。

??? 4．根據實際電纜隧道中電纜尺寸，在網格中建立電纜模型（3列×2排），，模型左側設計為空曠即是通氣的，在右側設置，面積2×2（米），風速0.5m/s的抽風機一個，具體模型結果見圖5。

??? 上述是建模的主要步驟，完成建模后，設置參數后，進行3600S模擬計算。