CN111462609A - 一种螺旋隧道群的火灾燃烧和通风控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺旋隧道群的火灾燃烧和通风控制系统，螺旋隧道群包括平直隧道以及螺旋隧道。平直隧道左侧端口设有纵向通风装置，可根据所需纵向风大小进行调节，通风方向可以改变。火源位置也可变，可以模拟平直隧道内、螺旋隧道内以及连接过渡段处的火灾。螺旋隧道由隧道单元节构成，长度可增减，螺旋半径可根据需要在隧道移动平台选取。隧道倾角用千斤顶进行调节。火灾烟气通过隧道顶棚的集中排烟口进入集中排烟管道内，再由设置于管道端口的集中排烟风机排出。通过此系统模拟，可以获得螺旋隧道群的不同火灾烟气的烟雾扩散参数，达到寻求高效的烟气控制方法的目的。

Description

一种螺旋隧道群的火灾燃烧和通风控制系统

技术领域

本发明属于隧道通风排烟相关技术领域，具体是一种螺旋隧道群的火灾燃烧和通风控制系统。

背景技术

我国社会经济飞速发展，国民交通需求的日益增长，公路、铁路等隧道建设也在逐渐增多，隧道火灾问题也受到越来越多的问题。公路隧道火灾造成的危害非常大，尤其对于长隧道和特长隧道，火灾发生后，隧道内的烟雾发生量大，能见度低，散热慢，温度较高。特别对于车流量大的公路隧道发生火灾时，由于隧道内能见度低，使得疏散较为困难，因此隧道火灾的防烟和排烟是通风设计的重要组成部分。近年来，螺旋隧道建设也提上日程，由于螺旋隧道的线性不同于直线隧道，隧道内火灾烟气流动及蔓延规律也与直线隧道有所区别。

通过调研已有的研究成果，发现国内外对于螺旋隧道火灾过程的模拟和火灾危害的研究比较少，特别是针对小半径螺旋隧道的火灾研究。但现执行的行业标准《公路隧道设计规范》(第二册交通工程与附属设施，JTG D70-2—2014)和《铁路隧道设计规范》(TB10003-2016)和《铁路隧道防灾疏散救援工程设计规范》(TB 10020-2017)中防排烟设计中尚无针对螺旋隧道内火灾通风的相关条款，在实际工程中也没有关于螺旋隧道临界风速等关键参数的理论计算模型。随着经济社会的发展，隧道的修建数量在不断加大，施工技术的进步也使得以后的工程中，螺旋隧道会越来越多。因此有必要进一步深入开展对螺旋隧道火灾的研究，预测螺旋隧道火灾中烟气流动规律，隧道内温度的变化，临界风速等一系列火灾参数。

由于螺旋隧道的螺旋上升特性，使得火灾的危险性和复杂性不同于常规隧道，主要来自于坡度引起烟囱效应影响和螺旋上升诱导的烟气曲线运动的相关作用，加大了火灾烟气蔓延控制的难度，加剧了隧道火灾救援的不确定性。

人们对这种螺旋(群)隧道发生火灾时烟气的蔓延和控制规律缺乏深入了解，亟需建立相关试验模拟平台展开深入研究。目前国内还没有相关研究螺旋隧道的模拟系统平台，如果建设全尺寸的螺旋隧道实验平台由于比较浪费人力物力财力，实现可能性几乎为零。所以发明建立的一种螺旋隧道火灾通风排烟模拟实验装置系统，用于研究螺旋隧道火灾烟气流动控制、火灾探测性能等方面，进而针对该类型隧道提出合理的火灾烟气控制措施，对于保障螺旋隧道运营安全和人民生命安全具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对螺旋隧道群的各种不同情况下火灾烟雾蔓延的通风控烟策略，目的在于提供一种螺旋隧道群的火灾燃烧和通风控制系统，解决螺旋隧道群不同情况下火灾烟雾蔓延的通风控烟模拟，预测螺旋隧道群火灾中烟气流动规律，隧道内温度的变化，临界风速等一系列火灾参数。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：一种螺旋隧道群的火灾燃烧和通风控制系统，所述螺旋隧道群包括平直隧道(24)和螺旋隧道(26)以及连接过渡段(25)；平直隧道(24)左侧端口设有纵向风装置，包括轴流风机(1)、整流管段(2)、支架以及移动万向轮(3)；能够根据所需纵向风大小进行调节，通过移动万向轮(3)能够改变位置，换到其他隧道口，改变隧道通风方向；

所述平直隧道(24)包括隧道通道(9)、隧道支架(10)、隧道顶棚(11)、集中排烟口(6)、集中排烟管道(5)以及集中排烟风机(4)；火灾烟气在纵向风(7)与自然风作用下，通过隧道顶棚(11)的集中排烟口(6)进入集中排烟管道(5)内，再由设置于管道端口的集中排烟风机(4)排出；

所述螺旋隧道(26)包括隧道主体和调节装置；隧道主体包括隧道通道(9)、隧道顶棚(11)、集中排烟口(6)、集中排烟管道(5)以及集中排烟风机(4)；调节装置包括地面上的滑轨(14)、滑轮(15)、千斤顶(16)、隧道支架(10)以及隧道移动平台(17)；螺旋隧道(26)主体包括多个隧道单元节(18)，隧道长度通过增减隧道单元节(18)改变，螺旋隧道(26)的曲线半径根据需要在隧道移动平台(17)上进行调节；隧道倾角用千斤顶(16)进行调节，通过调节千斤顶(16)纵向高度差和横向高度差，由此改变隧道移动平台(17)的倾角，使得隧道主体的倾角改变；从而形成螺旋隧道(26)结构；

所述连接过渡段(25)位于平直隧道(24)与螺旋隧道(26)之间，包括底部防火板以及热电偶树(12)与热电偶串(13)；连接过渡段(25)宽度通过移动滑轮(15)改变。

进一步的，还包括纵向风装置，火源模拟装置，烟气温度测量装置，集中排烟通风装置；

所述纵向风装置，包括轴流风机(1)，整流管段(2)，固定支架和移动万向轮(3)组；通过调节轴流风机(1)为实验隧道提供风速可调节的、稳定的纵向风(7)；在风机前有一段整流系统，通过整流系统的整流作用，纵向风保持稳定，纵向风速通过风速仪标定。

进一步的，所述火源模拟装置，包括气体燃烧器(8)、燃气管道(23)、气体流量计(22)、燃料储气瓶(21)；实验台所用的燃烧器为铁制，燃烧器里装有大小两种砂石；气体由流量计通过软管相连到隧道内的燃烧器，通过流量计稳定、匀速地为隧道内的燃烧器提供燃料，模拟火源位置可变，火源功率大小能够调节，用于模拟平直隧道(24)内、螺旋隧道(26)内以及连接过渡段(25)处的多个位置的火灾。

进一步的，所述烟气温度测量装置，包括布置于隧道顶棚的热电偶串(13)，连接过渡段(25)的热电偶树(12)，数据传输线、记录以及处理温度数据的电脑，热电偶采集到温度的电信号后,由模块把电信号转化为数字信号导入计算机中，由计算机中的软件处理，生成温度数据并储存。

进一步的，所述集中排烟通风装置，包括位于隧道顶棚(11)的集中排烟口(6)、集中排烟管道(5)以及集中排烟风机(4)，隧道内火灾烟气在纵向风(7)与自然风作用下，通过隧道顶棚(11)的集中排烟口(6)进入集中排烟管道(5)内，再由设置于管道端口的集中排烟风机(4)排出。

进一步的，当火灾发生在不同位置时，需要实施不同的通风控烟策略；

当火灾发生于平直隧道(24)内部时，将平直隧道(24)内的烟气快速排出，将提供纵向风(7)的轴流风机(1)置于连接过渡段(25)这一侧的隧道口，并且打开火灾点附近的集中排烟口(6)以及两侧的集中排烟风机(4)，避免火灾烟气窜流到螺旋隧道(26)，将蔓延出的烟气控制在连接过渡段(25)；

当火灾发生于连接过渡段(25)时，在平直隧道(24)左侧以及螺旋隧道(26)右侧均放置轴流风机(1)，通过纵向风(7)将火灾烟气控制在连接过渡段(25)，用更大的纵向风(7)来阻止火灾烟气不串流到螺旋隧道(26)内部，避免火灾烟气窜流到平直隧道(24)和螺旋隧道(26)；

当火灾发生于螺旋隧道(26)内部时，在火灾点上升方向的集中排烟口(6)进行烟气优化控制，并在连接过渡段(25)这一侧放置轴流风机(1)，通过纵向风加快烟雾排出，防止烟气窜流到平直隧道(24)内部。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、在实验平台方面，第一次提供一种螺旋隧道群的火灾燃烧和通风控制系统研究平台，国内外对于特殊形式的隧道如螺旋隧道的研究并不多。由于螺旋隧道的线性特征不同于常规隧道。螺旋隧道首尾两端会有高度差，中心轴线为曲线，且呈螺旋上升形态。隧道内烟气流动规律，隧道内温度的变化，临界风速也与比直线隧道更为复杂。螺旋上升形成的烟气效应“抽拔力”与火灾热浮力、纵向风形成的惯性力之间的复杂耦合作用，使得隧道火灾烟气层的流场在隧道横截面上分布的不对称性，这与常规隧道的烟气运动和烟气控制有很大的区别。本发明补充了对于带有坡度的螺旋隧道的烟气控制与通风相关研究空白。

2、在实验模拟方面，该系统实验平台中的隧道数量可以增减，模拟多种不同数量隧道的火灾实验。模拟隧道群之间距离可以调节，满足不同实验距离需要。螺旋隧道长度、坡度角度可以变化，螺旋曲线半径可以依据实验需要设置。平直隧道左侧端口设有纵向风装置，可根据所需纵向风大小进行调节，通风方向可以改变。模拟火源位置可变，可以模拟平直隧道内、螺旋隧道内以及连接过渡段处的火灾。集中排烟风机排烟量也可以调节。

3、在烟气控制方面，当火灾发生在不同位置时，在左边平直隧道内、中间连接过渡段以及右边螺旋隧道内等多种情况，可以进行分段控制，实施不同的通风控烟策略，使得火灾烟雾不会窜流到其他隧道内。通过多种实验模拟，分析预测螺旋隧道火灾中烟气流动规律，隧道内温度的变化，临界风速等一系列火灾参数。

4、在实际应用方面，模拟隧道的宽度、长度可以调节、螺旋隧道角度的改变，火源功率大小可以调节，研究不同因素对烟气蔓延控制的影响，为实际工程中螺旋隧道灭火救援提供一个实验平台，曲线隧道线型的特殊性,使得隧道火灾烟气的蔓延与普通隧道存在着特殊性，根据曲线隧道火灾烟气的蔓延规律的特殊性，结合有效的通风系统,可使有限的灭火资源取得最大的灭火效果,同时正确指导人员疏散的路线，使人员和财产的疏散所受火焰和烟气的影响降到最低。研究曲线隧道的通风问题对于隧道火灾的扑救和人员疏散具有重要的指导意义。

附图说明

图1为螺旋隧道群的火灾燃烧和通风控制系统的全貌图；

图2为纵向风装置图；

图3为隧道横截面图；

图4为燃烧系统以及平直隧道示意图；

图5为平直隧道与螺旋隧道连接部位燃烧及测量系统示意图；

图6为螺旋隧道单元节直线连接示意图；

图7为螺旋隧道局部放大图；；

图8为平直隧道内火灾烟气控制图；

图9为连接过渡段火灾烟气控制图。

附图标记说明：1.轴流风机 2.整流管段 3.移动万向轮 4.集中排烟风机 5.集中排烟管道 6.集中排烟口 7.纵向风 8.气体燃烧器 9.隧道通道 10.隧道支架 11.隧道顶棚 12.热电偶树 13.热电偶串 14.滑轨 15.滑轮 16.千斤顶 17.隧道移动平台 18.隧道单元节 19.风速仪探头 20.风速仪数据采集器 21.燃料储气瓶 22.气体流量计 23.燃气管道 24.平直隧道 25.连接过渡段 26.螺旋隧道。

具体实施方式：

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅为本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本实施例中，如图1所示一种螺旋隧道群的火灾燃烧和通风控制系统，包括螺旋隧道群实验平台以及火灾燃烧模拟和通风控制装置，螺旋隧道群包括平直隧道24和螺旋隧道26以及连接过渡段25。

如图4所示，平直隧道24左侧端口设有纵向风装置，包括轴流风机1、整流管段2、支架以及移动万向轮3。可根据所需纵向风大小对轴流风机1频率进行调节，从而获得不同大小的纵向风7。纵向风装置通过移动万向轮3可改变位置，换到其他端口，以达到获得不同纵向风方向的目的，因此隧道通风方向可以改变。

如图1、图4所示，平直隧道24是指没有倾角且线性较为笔直的隧道，是比较多见且应用普遍的隧道形式，在此实验平台中平直隧道24包括隧道通道9、隧道支架10、隧道顶棚11、集中排烟口6、集中排烟管道5以及集中排烟风机4。隧道通道9是对应实际隧道的行车通道，在实验模拟中，可放置移动火源、风速仪、热电偶树12等试验仪器，还可以采集温度数据，观测烟气流动特性。如图8所示火灾烟气在纵向风7与自然风作用下，通过隧道顶棚11的集中排烟口6进入集中排烟管道5内，再由设置于管道端口的集中排烟风机4排出，纵向风与自然风通过集中排烟排烟口，经过集中排烟通道，再经由集中排烟风机4与外界连接，形成一个气流循环，快速高效的将火灾烟雾清空排出。

如图1、图7所示，螺旋隧道26与常见平直隧道24有所区别，是一种特殊形式的隧道。螺旋隧道26首尾两端具有高度差，中心轴线为曲线，呈螺旋上升形态。在此实验平台中包括隧道主体和调节装置。隧道主体包括隧道通道9、隧道顶棚11、集中排烟口6、集中排烟管道5以及集中排烟风机4。上述装置和结构形成了完整的通风排烟结构。调节装置包括地面上的滑轨14、滑轮15、千斤顶16、隧道支架10以及隧道移动平台17。滑轨14间的距离可以按实验需求进行调节，隧道移动平台17面积可以增大或者减小。螺旋隧道26主体由隧道单元节18构成，单元节之间环环相扣，由铰链连接，连接处可以转动，可满足不同弧度与半径的需求。隧道长度可通过增减隧道单元节18改变。如图6所示，为隧道单元节18拼接成平直隧道24情况。螺旋隧道26的曲线半径可根据需要在隧道移动平台17上进行调节，实验过程中，可以事先在隧道移动平台17确定好螺旋隧道26中轴线弧度与半径，画好对应中轴线标记，然后按标记进行隧道单元节18安装与调整。隧道倾角用千斤顶16进行调节，千斤顶16数量可以增减，通过调节千斤顶16纵向高度差和横向高度差，纵向两排千斤顶16升高高度不同形成纵向高度差，横向两排千斤顶16升高高度不同形成横向高度差。由此改变隧道移动平台17的倾角，使得隧道主体的倾角改变，从而形成螺旋隧道26结构。

如图1、图5所示连接过渡段25对应于实际隧道工程中两隧道之间的峡谷地带，时常会有不同等级的峡谷风，一旦出现会对安全行车有很大影响，具有很高的研究价值。在此实验平台中位于平直隧道24与螺旋隧道26之间，包括底部防火板以及热电偶树12与热电偶串13。热电偶均用于采集烟气温度数据。连接过渡段25宽度可通过移动滑轮15改变。用于满足不同隧道距离间的火灾烟气影响。

本实施例中，如图4、图5所示火灾燃烧和通风控制系统，包括纵向风装置，火源模拟装置，烟气温度测量装置，集中排烟通风装置。

如图2所示，纵向风装置，包括轴流风机1，整流管段2，固定支架和移动万向轮3组成。通过调节轴流风机1为实验隧道提供风速可调节的、稳定的纵向风7。为了使纵向风7的风速和风向保持稳定，在风机前有一段整流系统。通过整流系统的整流作用，纵向风才可满足实验要求。如图4所示，纵向风速通过风速仪标定，风速仪包括风速仪探头19以及风速仪数据采集器20。为了保证准确性，风速标定需要在实验过程中实时进行。

如图3所示，为平直隧道24横截面展示图，包括隧道通道9、隧道顶棚11、集中排烟管道5。隧道通道9是进行实验模拟的空间，放置各种实验仪器以及测量装置，隧道顶棚11用于隔绝上下两层空间，并且设有集中排烟口6。集中排烟管道5是自然通风以及排出火灾烟雾的通道。

如图4所示，火源模拟装置，包括气体燃烧器8、燃气管道23、气体流量计22、燃料储气瓶21。实验台所用的燃烧器为铁制，燃烧器里装有大小两种砂石。气体由流量计通过软管相连到隧道内的燃烧器,通过流量计可稳定、匀速地为隧道内的燃烧器提供燃料。通过调节流量计示数，可以控制隧道内的火源燃烧的热释放速率。模拟火源位置可变，火源功率大小可以调节。可以模拟平直隧道24内、螺旋隧道26内以及连接过渡段25处的多个位置的火灾。

如图4、图5所示，烟气温度测量装置，包括布置于隧道顶棚11的热电偶串13，连接过渡段25的热电偶树12，数据传输线、记录以及处理温度数据的电脑。热电偶采集到温度的电信号后，由模块把电信号转化为数字信号导入计算机中，由计算机中的软件处理，生成温度数据并储存。

如图4所示，集中排烟通风装置，包括位于隧道顶棚11的集中排烟口6、集中排烟管道5以及集中排烟风机4。隧道内火灾烟气在纵向风7与自然风作用下，通过隧道顶棚11的集中排烟口6进入集中排烟管道5内，再由设置于管道端口的集中排烟风机4排出。

本实施例中，一种螺旋隧道群的火灾燃烧和通风控制系统，当火灾发生在不同位置时，需要实施不同的通风控烟策略。弗洛德数(Fr)表征烟气纵向惯性力与竖向热浮力之比。在不同的火灾位置，基于弗洛德数(Fr)理论分析，纵向风形成的惯性力与火灾烟气诱导的热浮力不断的相互作用关系会发生一定的变化。隧道宽度、高度以及隧道群间距对隧道烟气扩散的全局无量纲关系可通过该实验台的实验模拟进行拟合，从而根据拟合关系找出最有益的隧道高宽比和间距，进而用于隧道群的设计中，提高隧道群的安全性能。

如图8所示，当火灾发生于平直隧道24内部时，由于平直隧道24与螺旋隧道26存在高度差，隧道间距离相距较近的情况下，火灾烟气极有可能凭借热浮力扩散到螺旋隧道26中，因此为了避免火灾烟气窜流到螺旋隧道26，需要将蔓延出的烟气控制在连接过渡段25，保证烟气稀释在空旷处。并且要将平直隧道24内的烟气快速排出，为灭火救援的有利条件。隧道内发生火灾后，无风条件下，高温火烟羽流，受热浮力的作用，在上升过程中动能增加，与隧道拱顶撞击壁面后，浮升动能转变成水平流动动能，烟气向隧道两端扩散；隧道内风速较小时，大部分高温烟气向下游扩散，但仍有部分高温烟气会沿隧道迎风向上游扩散，对人员疏散火灾救援产生不利影响，甚至能引起上游车辆燃烧使火灾蔓延，这种现象称为烟气回流；隧道内风速增加到一定值，恰好能阻止烟气回流时，此风速称为临界风速，此风速下隧道上游将不会受到火灾影响。此时可以将提供纵向风7的轴流风机1置于连接过渡段25这一侧的隧道口，调节合适的纵向风大小，使得烟气向远离螺旋隧道26的方向蔓延，并且打开火灾点附近的集中排烟口6以及两侧的集中排烟风机4，快速将隧道内烟雾清空。

如图9所示，当火灾发生于连接过渡段25时，隧道群之间的连接处通常为峡谷，气流紊乱，风速很大。火灾烟气在此处会不受控制，很容易影响到两侧隧道的行车安全。为了避免火灾烟气窜流到平直隧道24和螺旋隧道26，需要在平直隧道24左侧以及螺旋隧道26右侧均放置轴流风机1，通过纵向风7将火灾烟气控制在连接过渡段25。由于螺旋隧道26的盘旋上升，会形成烟囱效应，更容易受到烟雾蔓延扩散的影响，应此需要更大的纵向风7来确保火灾烟气不串流到螺旋隧道26内部。

如图7所示，当火灾发生于螺旋隧道26内部时，由于螺旋隧道26的线性特征不同于平直隧道24，是一种特殊形式的隧道。螺旋隧道26首尾两端会有高度差，中心轴线为曲线，且呈螺旋上升形态，容易出现烟囱效应，会加剧火灾烟气发展扩散的影响。

具体实施例1：开展螺旋隧道群烟气窜流实验研究。

针对于螺旋隧道群，烟气能否从一个隧道扩散到相邻的隧道，主要取决于，隧道的纵向风大小、火源的热释放速率，隧道的宽高比，坡度和隧道群之间的间距，以及隧道的曲线半径大小等。基于，弗洛德数(Froude number)理论分析，弗洛德数表征隧道纵向风形成的惯性力和火源热浮力的相关竞争关系。在实验中利用控制变量法进行多组模拟实验，得出螺旋隧道群烟气从一个隧道窜流到另外一个隧道的实验结果，其中需要通过激光片光源显示和POD算法共同确定烟气的窜流状态，利用这些实验数据进行拟合，得出，在不同变量状态作用下的火灾烟气扩散无量纲模型，找出实际所需的不同变量值用以指导实践。

具体实施例2：开展螺旋隧道群烟气控制实验研究。

由于螺旋隧道的坡度的存在，会存在烟囱效应；同时由于螺旋的存在，也会使得烟气产生曲线运动。这给隧道火灾烟气控制带来了挑战。针对螺旋隧道群烟气控制实验研究，拟开展不同坡度和曲率半径隧道群，不同纵向风大小、火源功率和隧道群的间距的工况对比研究，研究总结出不同情况下烟气控制方案，如临界风速演化模型、烟气层化稳定性判定准则等。同时正确指导人员疏散的路线,使人员和财产的疏散所受火灾烟气的影响降到最低。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，且应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (6)

1.一种螺旋隧道群的火灾燃烧和通风控制系统，其特征在于：所述螺旋隧道群包括平直隧道(24)和螺旋隧道(26)以及连接过渡段(25)；平直隧道(24)左侧端口设有纵向风装置，包括轴流风机(1)、整流管段(2)、支架以及移动万向轮(3)；能够根据所需纵向风大小进行调节，通过移动万向轮(3)能够改变位置，换到其他隧道口，改变隧道通风方向；

所述平直隧道(24)包括隧道通道(9)、隧道支架(10)、隧道顶棚(11)、集中排烟口(6)、集中排烟管道(5)以及集中排烟风机(4)；火灾烟气在纵向风(7)与自然风作用下，通过隧道顶棚(11)的集中排烟口(6)进入集中排烟管道(5)内，再由设置于管道端口的集中排烟风机(4)排出；

所述螺旋隧道(26)包括隧道主体和调节装置；隧道主体包括隧道通道(9)、隧道顶棚(11)、集中排烟口(6)、集中排烟管道(5)以及集中排烟风机(4)；调节装置包括地面上的滑轨(14)、滑轮(15)、千斤顶(16)、隧道支架(10)以及隧道移动平台(17)；螺旋隧道(26)主体包括多个隧道单元节(18)，隧道长度通过增减隧道单元节(18)改变，螺旋隧道(26)的曲线半径根据需要在隧道移动平台(17)上进行调节；隧道倾角用千斤顶(16)进行调节，通过调节千斤顶(16)纵向高度差和横向高度差，由此改变隧道移动平台(17)的倾角，使得隧道主体的倾角改变；从而形成螺旋隧道(26)结构；

所述连接过渡段(25)位于平直隧道(24)与螺旋隧道(26)之间，包括底部防火板以及热电偶树(12)与热电偶串(13)；连接过渡段(25)宽度通过移动滑轮(15)改变。

2.根据权利要求1所述的一种螺旋隧道群的火灾燃烧和通风控制系统，其特征在于：还包括纵向风装置，火源模拟装置，烟气温度测量装置，集中排烟通风装置；

所述纵向风装置，包括轴流风机(1)，整流管段(2)，固定支架和移动万向轮(3)组；通过调节轴流风机(1)为实验隧道提供风速可调节的、稳定的纵向风(7)；在风机前有一段整流系统，通过整流系统的整流作用，纵向风保持稳定，纵向风速通过风速仪标定。

3.根据权利要求2所述的一种螺旋隧道群的火灾燃烧和通风控制系统，其特征在于：所述火源模拟装置，包括气体燃烧器(8)、燃气管道(23)、气体流量计(22)、燃料储气瓶(21)；实验台所用的燃烧器为铁制，燃烧器里装有大小两种砂石；气体由流量计通过软管相连到隧道内的燃烧器，通过流量计稳定、匀速地为隧道内的燃烧器提供燃料，模拟火源位置可变，火源功率大小能够调节，用于模拟平直隧道(24)内、螺旋隧道(26)内以及连接过渡段(25)处的多个位置的火灾。

4.根据权利要求2所述的一种螺旋隧道群的火灾燃烧和通风控制系统，其特征在于：

所述烟气温度测量装置，包括布置于隧道顶棚(11)的热电偶串(13)，连接过渡段(25)的热电偶树(12)，数据传输线、记录以及处理温度数据的电脑，热电偶采集到温度的电信号后,由模块把电信号转化为数字信号导入计算机中，由计算机中的软件处理，生成温度数据并储存。

5.根据权利要求2所述的一种螺旋隧道群的火灾燃烧和通风控制系统，其特征在于：

所述集中排烟通风装置，包括位于隧道顶棚(11)的集中排烟口(6)、集中排烟管道(5)以及集中排烟风机(4)，隧道内火灾烟气在纵向风(7)与自然风作用下，通过隧道顶棚(11)的集中排烟口(6)进入集中排烟管道(5)内，再由设置于管道端口的集中排烟风机(4)排出。

6.根据权利要求1所述一种螺旋隧道群的火灾燃烧和通风控制系统，其特征在于：当火灾发生在不同位置时，需要实施不同的通风控烟策略；

当火灾发生于平直隧道(24)内部时，将平直隧道(24)内的烟气快速排出，将提供纵向风(7)的轴流风机(1)置于连接过渡段(25)这一侧的隧道口，并且打开火灾点附近的集中排烟口(6)以及两侧的集中排烟风机(4)，避免火灾烟气窜流到螺旋隧道(26)，将蔓延出的烟气控制在连接过渡段(25)；

当火灾发生于连接过渡段(25)时，在平直隧道(24)左侧以及螺旋隧道(26)右侧均放置轴流风机(1)，通过纵向风(7)将火灾烟气控制在连接过渡段(25)，用更大的纵向风(7)来阻止火灾烟气不串流到螺旋隧道(26)内部，避免火灾烟气窜流到平直隧道(24)和螺旋隧道(26)；

当火灾发生于螺旋隧道(26)内部时，在火灾点上升方向的集中排烟口(6)进行烟气优化控制，并在连接过渡段(25)这一侧放置轴流风机(1)，通过纵向风加快烟雾排出，防止烟气窜流到平直隧道(24)内部。

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