随着社会的发展、交通的需要,隧道如雨后春笋般出现在了广袤的大地上。在方便人类生活的同时,隧道的安全问题也日益突出,尤其是火灾问题。因此隧道火灾排烟问题成为研究重点。隧道排烟的过程中可能会发生吸穿现象,降低排烟效率,阻碍救援工作,因此研究吸穿现象的影响因素,防止吸穿现象发生对隧道火灾救援很有现实意义。本文经过对小尺寸地铁站台通道模型进行数值模拟,分别定量分析了在不同排烟口放置方向、不同火源与排烟口距离以及不同纵向风速下隧道顶棚机械排烟吸穿现象的影响,得到同一火源功率下,相同尺寸的排烟口横向放置时发生吸穿现象的排烟速率大于纵向放置时的排烟速率。火源与排烟口距离3.7m内时发生吸穿现象的排烟速率几乎不变;超过3.7m时,随着火源与排烟口距离的变大,发生吸穿现象的排烟速率变小。当考虑纵向风速时,随着通道内纵向风速的增大,排烟口发生吸穿现象的排烟速率也逐渐增大。运用Origin软件的拟合功能对数据进行拟合继而得到拟合函数模型。当排烟口横向放置时,可以用y=y₀+Ae^R0x模型预测各排烟速率下的烟气层厚度;当排烟口纵向放置时,可以用y=e^a+bx+cx2模型预测各排烟速率下的烟气层厚度。当考虑火源与排烟口距离对吸穿现象的影响时,可以用函数模型y=₀A+A₁x+A₂x²+A₃x³+A₄x⁴对任何距离下发生吸穿时的排烟速率进行预测。通过计算各工况下的排烟效率得到,不考虑纵向风速时,排烟口横向放置时的综合排烟效率大于排烟口纵向放置时的综合排烟效率,同时也可以看出排烟效率基本呈现先增长后减小的趋势;当火源功率、排烟口放置方向不变时,排烟效率一般在排烟速率为0.06m³s附近时取得最大值。当考虑纵向风速时,随着纵向风速的增加,排烟效率呈现逐渐增加的趋势,并且0.03 m/s纵向风速下的整体排烟效率最高,因此在实际情况中要选择合适的纵向风速以增大排烟效率;发生吸穿现象后,随着排烟速率的增加,排烟效率的变化幅度不超过10%。本文验证了利用积分比法计算得到的烟气层厚度值和数值模拟结果近似,进而可以得到发生吸穿现象时的近似排烟速率;并且验证了纵向临界风速的计算公式适用于两端开启的通道,不适用于一端封闭、一端开启的通道。本文对吸穿现象影响因素的研究使隧道顶棚机械排烟吸穿现象的影响研究更加全面,同时也为隧道防排烟设计更加合理化提供了参考依据。