清华大学学报(自然科学版)

作者：陈涛, 鲁寨军, 周丹

单位：1. 贵州大学 机械工程学院，贵阳 550025,2. 中南大学 交通运输工程学院，轨道交通安全教育部重点实验室，长沙 410075,3. 中南大学 交通运输工程学院，轨道交通安全关键技术国际合作联合实验室，长沙 410075,4. 中南大学 交通运输工程学院，轨道交通列车安全保障技术国家地方联合工程研究中心，长沙 410075

关键词：运动列车火灾,隧道火灾,火羽流,顶棚射流,顶棚掠流

基金：湖南省自然科学基金面上项目(2022JJ30744)

为了深入理解隧道内运动列车火羽流演化过程，为铁路隧道运营安全提供理论指导，该文通过开展动模型试验对比分析了隧道内静止列车与运动列车的火羽流行为差异。基于现有动模型试验平台，利用Froude相似准则设计了尺寸1∶10的列车和隧道模型，采用热电偶阵列测量列车顶部和隧道顶棚下方的温度分布，通过安装热流计测量列车顶部的总热流和辐射热流。试验结果表明，与静止列车火灾不同，运动列车火羽流表现为扫掠隧道顶棚向前运动，该文首次将这种流动形式定义为顶棚掠流，并将其演化过程划分为3个阶段；由于热量聚集和隧道壁面热反馈作用，隧道内运动列车火羽流作用下的列车顶部最高温度、最大总热流和最大辐射热流均大于明线工况；运动列车顶棚掠流作用下，隧道顶棚下方最高温度显著降低，纵向温度呈火源上游高、下游低的非对称分布。因此，隧道内运动列车火羽流对车体威胁增大，但对隧道威胁减小。

来源：2025年第4期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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