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申请/专利权人：西南交通大学

摘要：本发明公开一种长大高速公路隧道紧急避难硐室实验平台，涉及公路隧道安全技术领域，解决现有技术无法有效验证设计的避难硐室是否具有足够的安全效果的技术问题；本发明包括实验舱，实验舱内设有相变组件及数据采集系统，实验舱一端连通有模拟隧道，模拟隧道与实验舱连通处设有气密墙，模拟隧道内设有火灾报警系统，所述火灾报警系统包括火灾探测器，所述模拟隧道一端设有通风系统，所述通风系统包括输送管道，所述输送管道连通实验舱，所述火灾报警系统与通风系统联动控制；本发明提出一种长大公路隧道避难硐室设计方案，以验证避难硐室最优尺寸、容纳人数及必要的通风量，确保了后续搭建的避难硐室在事故发生时能保证高效运作和人员的舒适度。

主权项：1.一种长大高速公路隧道紧急避难硐室实验平台，其特征在于，包括：实验舱，所述实验舱内设有相变组件15及数据采集系统，所述实验舱一端连通有模拟隧道13，所述模拟隧道13与实验舱连通处可闭合，所述模拟隧道13内设有火灾报警系统，所述火灾报警系统包括火灾探测器9，所述模拟隧道13一端设有通风系统，所述通风系统包括输送管道3，所述输送管道3连通实验舱，所述火灾报警系统与通风系统联动控制；所述实验舱包括过渡室12和避难室11，所述避难室11设于过渡室12远离模拟隧道13的一端，所述相变组件15及数据采集系统设于避难室11内，所述避难室11的尺寸设计流程为：S1、确定火灾报警系统响应时间T以及模拟隧道13内的平均行车速度V；S2、按照T和V计算火灾发生后车辆在时间T内在隧道中的行驶距离D；S3、依据D计算火灾报警系统监测范围内的滞留车辆数N；S4、根据滞留车辆数N预计被困人数N1以确定所需的避难空间S；S5、根据避难空间S和模拟隧道13的尺寸确定避难室11的几何尺寸设计方案；所述通风系统通风量为：VFinal＝MaxV1,V2其中，V1为耗氧所需通风量，V2为以降温为需求的逐时压缩空气通风量，计算过程如下：Qtotal＝Qrock+Qpeople+QPCM其中，Qrock为围岩通过传导或对流向房间散发的热量，W人；Qpeople为房间内人体产生的热量，W人；对于人体产热Qpeople＝＝100*N1，100为人均产热量，W人；QPCM＝mPCMCPCMΔTPCM为相变座椅吸收热量，相变过程采用比热容法计算，CPCM＝Ceff，其中Ceff为有效比热容，根据公式拟合，其中H是相变材料的焓值，Jg，ρpcm为相变材料密度，kgm3；根据DSC测试数据，有效比热容拟合公式根据下列公式计算： 其中，C0表示相变区域之外的比热，Cmax是过渡区域中的最大比热值，Tpcm是相变材料的逐时温度，Tpch_pcm是产生最大潜热的温度，σpcm是指示相变区间延展参数；基于此，以降温为需求的逐时压缩空气通风量的计算公式为：V2＝γ*QtotalΔT*ρ*CP其中，ΔT为室内外温差，ρ为常压下空气密度，CP为常压下空气比热容，γ为空气压缩比；耗氧所需通风量：V1＝N1*V0，其中V0为单人耗氧量。

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