华蓥山公路隧道运营通风方案优化研究

为达到节约投资、降低竖井施工安全风险和结构安全风险的目的,对南大梁高速公路华蓥山隧道运营通风方案进行优化研究。以交通运输部新颁布的规范为立足点,对按照新老规范设计的运营通风方案进行比较,结果表明:近8.2 km长的华蓥山隧道可由2座竖井分2区段送排式通风调整为左洞全射流纵向式通风、右洞1座竖井分2区段送排式通风,竖井兼作左右洞排烟通道。优化后的运营通风系统配置风机总功率减少1 176 k W(23.1%),近、中、远期稀释污染物时开启风机功率分别降低2 290 k W(60.7%)、2 512 k W(66.6%)和1 892 k W(45.9%)。     

郑州地铁17号线长大区间隧道中间风井通风方案研究

郑州地铁17号线长大区间隧道（机场站-新港八路站）设置2座中间风井,长度约为6.7 km。为研究该长大区间中间风井最佳通风方案,采用SES软件建立全线数值计算模型,分析对比不同中间风井活塞通风模式下,该区间隧道的新风量、温度、初投资和牵引能耗费用等,得到中间风井最佳通风方案。结果表明： 1)双活塞通风模式下该区间隧道新风换气次数最大且大于3 次/h,远期高峰小时隧道内平均温度最低; 2)双活塞通风模式初投资最高,牵引能耗费用最低,相较于其他通风方案,建成通车后26年节省的总牵引能耗费用可抵消额外投资; 3)从隧道环境和工程经济性综合分析,推荐采用双活塞通风模式。研究结果可为地铁隧道通风系统设计提供参考。     

公路隧道双洞互补式通风系统横通道角度研究

依托某公路隧道研究通风横通道角度对双洞互补式通风系统的影响。通过数值模拟,分析不同角度工况下分流3通与汇流3通因阻力损失不同而引起的送风量差别,提出联络风道中汇流3通因阻力损失是确定横通道角度的关键。计算表明,在通风风速较大时,随横通道角度的减小,汇流3通段阻力损失会急剧变大;横通道角度为60°时,有利于通风网络的气流组织。     

公路隧道互补结合竖井送排的改进型混合通风方式研究

针对特长公路隧道常规分段纵向式通风系统运营费用昂贵的问题，提出采用双洞互补与竖井送排相结合的改进型混合通风方式。在理论分析的前提下给出换气横通道与竖井的合理结合方案，详细推导适用于超出常规双洞互补通风方式限制长度的隧道的改进型混合通风方式计算方法；通过比较传统分段通风方式和改进型混合通风方式的交通风与隧道结构利用效率，对改进型混合通风方案的经济效益进行工程实例分析。结果表明：改进型混合通风方式与常规分段纵向式通风方式相比，前者有效地提高了交通风的利用率，降低了由于交通风太过富余而对隧道通风产生的不利影响，同时减少了资源的浪费；在最不利的行车阻滞工况下，改进型混合通风方式需要通过竖井进行送排的风量之和由1 723.06 m³·s^-1降至804.62 m³·s^-1，降幅达53.3％，有效地减少了轴流风机的功率，降低了对竖井的设计要求；在隧道通风最不利工况下，射流风机的配机功率提高了84%，轴流风机配机功率降低了52.4%，虽然射流风机购置费用增加，但总配机功率仍然减少13.1%，极大地节省了运营费用；在土建方面，改进型混合通风方式增加了2个横风道，取消了部分送排联络通道，相互抵消，但竖井的规模减小，土建费用有所下降；改进型混合通风方式增加了2条排烟通道，解决了双洞互补通风方式中火灾排烟困难的问题。     

特长公路隧道火灾工况网络通风技术研究

以陕南米溪梁隧道工程为依托,使用以VC++为基础自行编制的隧道通风计算师流体软件,对隧道各火灾工况进行网络通风计算,对比选择风机开启组合方案以达到火灾工况下隧道通风要求.结果表明:节点法网络通风程序可以更加方便快捷地解决复杂的通风问题.     

小竖井自然通风条件下长公路隧道通风系统模糊控制方法

依托雷家坡一号公路隧道工程,研究了小竖井自然通风条件下长路隧道通风控制系统。提出了雷家坡一号隧道冬季通风系统模糊控制方案。该方案能够根据隧道内CO浓度及交通量的变化,实时地确定公路隧道内射流风机的开启数量。在该方案的基础上,通过对射流风机产生的压力及竖井升压力进行计算,得出雷家坡一号隧道冬季竖井升压力可折减2台射流风机的结论。利用上述结论,对原有模糊控制方案进行了修正,从而优化了长公路隧道通风系统,可降低长公路隧道通风的运营成本。     

特长城市复杂隧道通风系统运营优化研究

为解决特长城市复杂隧道通风系统因计算复杂而导致的运营规划困难、验证初始理想运营设计方案是否可靠等问题,针对某特长城市复杂隧道,采用SES通风软件,对南北线隧道在不同运营工况下的通风量进行模拟计算。计算比较不同车速工况下隧道风机总装机功率和洞口排污比例,确定隧道轴流风机和射流风机的开启位置和开启数量;分析阻滞工况下隧道内部和出口的污染物体积分数情况,验证优化方案的可行性。经研究发现： 车辆行驶产生的活塞风不能满足特长城市复杂隧道正常运营需风量的需求,需开启部分射流风机; 离隧道主线出入口过近的排风井排污效果较差,开启后会增大隧道通风能耗。     

公路隧道斜井送排式通风节能系统优化分析

公路隧道在施工阶段一般利用斜井作为辅助通道增加施工工作面,运营阶段继续采用此斜井作为运营通风通道,这种通风系统能耗巨大,年运营维护费逾越百万元。竖井送排式通风系统相对斜井通风系统沿程损失更小,通风效率更高。因此提出新建竖井作为运营通风道,原施工斜井作为逃生救援通道的新型通风节能优化方案。本文基于山西云山隧道实际工程,分别计算斜井与竖井的土建造价及能耗,利用FLUENT软件对斜井与竖井通风进行数值模拟,分析两者土建费用、运营能耗以及通风效率,对此优化通风系统的经济性进行评价,并为类似工程提供参考。     

乐红特长隧道通风系统设计及运营优化研究

依托乐红特长隧道工程,介绍了工程概况、需风量计算、通风方案论证.基于全寿命周期成本分析,推荐采用分段纵向式通风方式:右线采用单斜井两区段通风,左线采用两斜井三区段通风,左、右线均为三区段排烟,同时,根据近、远期交通量不同,制定了相应的通风系统运营策略,最大限度地提升了通风井通风效率,并降低了隧道运营费用.     

组合式通风对特长高瓦斯隧道瓦斯分布规律的影响

为研究特长高瓦斯隧道运营期不同通风方案下瓦斯浓度的分布规律,通过数值模拟软件Fluent建立瓦斯在隧道内的运移模型,分析了运营期隧道在自然通风+竖井通风、自然通风+射流风机、自然通风+竖井通风+射流风机等3种不同组合通风方式下的隧道内气体速度流场和瓦斯分布规律。结果表明：1)当瓦斯释放点位于竖井位置下游时,会导致下游瓦斯浓度变高;2)射流风机开启后,隧道内气体流速会相应增大,在射流风机前方的风速可达10 m/s以上;3)自然通风+射流风机的组合通风方式优于其他组合式通风方式,其隧道内瓦斯平均浓度值为0.48%,较自然通风+竖井通风、自然通风+竖井通风+射流风机组合的最优值分别降低了44.83%、31.43%。研究结果可供运营期特长高瓦斯隧道通风参考。