【摘 要】
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地铁交通具有客流量巨大，人员密集程度很高,空间相对封闭等特点，对地铁安全防护提出了巨大的挑战。通风竖井是地铁隧道与外界空气联通的桥梁，极易被利用成为生化污染物的传播通道。本文先对自然通风工况下的隧道内流场分布规律进行探讨，再进一步研究了流场作用下的通风竖井突发污染物扩散规律。 通过复现相关文献的研究，利用动网格技术和DPM技术分别模拟了列车运行下隧道内流场和房间内污染物扩散，结果显示隧道内流场的
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地铁交通具有客流量巨大，人员密集程度很高,空间相对封闭等特点，对地铁安全防护提出了巨大的挑战。通风竖井是地铁隧道与外界空气联通的桥梁，极易被利用成为生化污染物的传播通道。本文先对自然通风工况下的隧道内流场分布规律进行探讨，再进一步研究了流场作用下的通风竖井突发污染物扩散规律。
通过复现相关文献的研究，利用动网格技术和DPM技术分别模拟了列车运行下隧道内流场和房间内污染物扩散，结果显示隧道内流场的分布情况、通风房间内污染物的衰减规律与实验数据基本一致。从而，说明利用动网格技术和离散相模型来探究“活塞作用”下的通风竖井突发污染物扩散规律是可行的。
在探究隧道内流场分布规律时，使用控制变量法，分析了行车速度、阻塞比、通风竖井数量对隧道内流场的影响。结果表明：活塞风速、风井风量和行车速度、阻塞比成正比，而与风井数量没有明显的关系。
基于隧道内流场特性的分析，研究了竖井突发污染物的扩散规律。研究发现：亚细微颗粒物(粒径小于10μm)具有良好的跟随性，污染物扩散速度与隧道内风速成正比；隧道内颗粒物有效污染率与行车速度和阻塞比成正比，与风井数量成反比；粒径越大颗粒物受重力作用越明显，颗粒的沉积量就越大。
在理论分析的基础上，参考国内外关于模型试验理论以及污染物可视化研究，设计了一套缩尺模型试验台，用于活塞风特性和隧道污染物扩散研究。
本文研究了行车速度、阻塞比、风井数量对隧道内流场的影响，以及列车运行过程中，通风竖井突发污染物的扩散规律，探索了行车速度、阻塞比、风井数量以及粒径大小四个因素对颗粒扩散的影响，希望通过本文的研究，为提高地铁安全防护提供理论依据。
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