纵向通风隧道内空气污染物浓度及通风量的计算

从大气扩散方程导出了计算纵向通风公路隧道内空气污染物浓度分布的计算公式和给定隧道内空气质量设计标准计算所需通风量的方法，并考虑了隧道洞口进风空气的污染物浓度和竖井送风景空气污染物浓度对计算机新风量的影响。通过某高速公路隧道内CO、HC和NOx浓度的实例计算实例计算表明：计算浓度值与实测浓度值非常接近，其线线性相关系数r^2在0.7926-0.8913之间。     

整条公路隧道通风与净化的三维数值模拟

现有的理论分析方法难以分析风速、污染物分布不均对隧道空气净化的影响,难以发现净化通风系统可能出现的问题。为准确地预测带有净化站的整条公路隧道内污染物的分布情况,建立考虑射流风机、车辆运动及净化站等因素的相互耦合作用的数值模型,对不同通风、净化和交通情况下隧道内的空气流动和污染物分布进行预测,并对模型进行验证。利用该模型对一采用旁通型净化站的实际公路隧道内的空气流动和污染物分布进行数值模拟。结果表明： 1）隧道内空气流动不是一维的,在旁通净化站处的主隧道中存在空气回流现象; 2）净化站的存在导致了局部通风量的下降,使净化段的主隧道污染物质量浓度突然升高,达到整条隧道的最大值; 3）在设计此类净化通风系统时,应该校核“与旁通风道平行的局部主隧道段末尾处”的污染物水平不高于相应的限值标准。     

汽车隧道内气流及污染问题研究

研究了汽车隧道内的空气流动及污染扩散问题。对隧道内各种通风竖井进行简化,建立相应的隧道内空气总的运动方程。在采用龙格-库塔法求出流动情况的基础上,求解污染扩散方程,计算隧道内的污染纵向分布,从而建立了一套隧道内的流动及污染分布的工程估算方法。计算结果表明该方法的有效性,得出了使用不当的通风竖井方案反而会抑制隧道内污染物扩散的结论。     

特长公路隧道互补与竖井送排组合通风污染物分布规律

为了探究特长公路隧道互补式与竖井送排组合式通风系统的污染物分布规律,依托云南省昆明至宜良高速公路阳宗隧道通风工程,利用Fluent软件建立基于计算流体力学原理的有限元模型,分析不同设计参数对污染物浓度分布的影响规律,推导了通风系统设计参数的估算方法并优化了实际工况的设计参数。结果表明,特长公路隧道中组合式通风系统的工作效果良好,污染空气浓度在竖井和互补通道的共同作用下得到了良好的控制,显著降低了隧道中污染物浓度极值的大小。     

双洞互补式通风系统在两河隧道中的应用研究

针对两河特长公路隧道左右线通风负荷差异较大的情况,采用双洞互补式通风设计理论及方法,对两河隧道通风系统进行优化设计。采用横向通风道使上下行隧道形成整体通风网络,以下坡隧道内污染物浓度较低的空气去稀释上坡隧道中污染严重的空气,使2条隧道内的通风均满足娩范要求。互补式通风方式充分利用隧道内部空间与下坡隧道的富裕通风能力,取消通风竖井,使通风系统整体经济效益得到显著提高。     

长大隧道压入式施工通风三维动态数值模拟分析

长大隧道在主隧道贯通前的施工通风问题是多年来长期制约隧道通风的一个重要难题,虽然工程实践中不断探索解决办法,但效果一直不是特别理想。利用有限元分析软件对设置有竖井的长大隧道在主隧道贯通前的压入式通风的湍流动能、通风速度场、空气压力场、有毒气体浓度场进行了三维动态数值模拟。模拟结果标明,设置有通风竖井的长大隧道采用压入式通风,有毒气体排出快,通风效果好;但仅依靠竖井进行自然通风不能达到快速排出有毒气体的目的,必须借助在竖井内安装风机等通风设备对风流进行合理引导。     

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。     

雪山隧道从竖井增辟工作面施工探讨

雪山隧道贯穿台湾东北部雪山山脉,该隧道由两座主坑及一座导坑所组成,单孔长度逾12.9km,沿线布设三处通风竖井.由于雪山隧道地质复杂多变,加以全断面隧道钻掘机(TBM)开挖进度不如预期,开工后工程进度一直呈落后状态.为了缩短工期,工程单位决定由已开挖完成之二号通风竖井(深度约250m)往水平坑道增辟工作面,藉由联络隧道及斜支坑之贯通,主坑及导坑共增辟10处工作面,总共开挖长度约5 600m,对整体工程进度之提升帮助颇大.从竖井增辟工作面之隧道开挖,其施工安排、出碴作业、通风排水及紧急应变措施等均与一般水平隧道开挖不尽相同,本文将作简要介绍及探讨,以供工程界参考.     

秦岭终南山公路隧道初期运营通风研究

秦岭终南山隧道通风设计采用三竖井送排式纵向通风。目前,隧道通风系统中的竖井尚未正式投入使用,隧道内射流风机所构成的全纵向通风系统,能否满足当前交通流量状况的供风要求,以及火灾状况下提供的风速是否大于临界风速,是我们所关心的焦点。为此,本文通过计算,着重分析在现有通风条件下,在正常运营和火灾工况下,洞内可容纳的最大车辆数。据此,就秦岭终南山公路隧道初期运营通风状态作出评价或建议。     

新场特长公路隧道双洞互补式通风方案设计

新场隧道为特长公路隧道,采用单向坡,左、右线需风量差异明显。针对新场隧道右线通风负荷过大的情况,提出双洞互补式通风方案,即增设横向换气风道,将左、右线隧道形成网络通风系统,利用左线中富余的新鲜风稀释右线中的污染空气,使左、右线隧道内空气质量均满足规范标准。根据新场隧道工程情况,通过方案比选,对双洞互补式通风方案的可行性与合理性进行研究,并对新场隧道双洞互补式通风方案进行设计。结果表明： 新场隧道采用双洞互补式通风方案可以在保证隧道内通风需求的前提下,取消斜竖井以及地下风机房等设施的设置,以较小的初期投资和后期运营管理费用,完善通风系统功能并提高行车舒适性和安全性,具有显著的社会经济效益。     

城市隧道内污染物控制标准和通风设计研究

城市隧道由于在地理位置、服务功能、交通特性、空气环保等方面与公路隧道不尽相同,隧道内污染物浓度控制指标与公路隧道也有区别,两目前我国还没有针对城市隧道污染物浓度控制标准的相关规范.基于此,依据隧道内污染物浓度控制标准的确定原则并参考国内外最新成果,提出城市隧道污染物控制种类及浓度标准,为通风系统的合理设置提供理论基础,保证隧道运营的环保性和经济性.     

多匝道城市公路隧道通风孔布置研究

针对某多匝道城市公路隧道,利用SES通风模拟软件研究通风孔布置、通风孔个数等因素对隧道内污染物体积分数分布、通风孔排污效率等通风效果的影响。结果表明:1)隧道采用顶部开孔自然通风方式,可以有效减少隧道内及出口处污染物体积分数;2)在匝道分岔点上方集中布置通风孔能达到较好的通风效果,开孔个数较少可减少土建投资;3)隧道段过长污染物体积分数不能满足标准时,应在隧道段后部增设开孔。     

特长公路隧道通风新模式

本文中通风模式的特点是:(1)充分利用汽车"活塞风"作用,采用组合通风方式,来尽量减少运营中的耗电量和风机用量;(2)设计上周密考虑隧道中发生火灾及塞车事故时,及时采取应急通风系统来最大限度地保障隧道内司乘人员生命安全,尽量减少财产损失;(3)能很好地解决在日常设备维修时,当一洞关闭维修,而另一洞对向行车营运的通风问题。     

基于流体力学相似理论的“互补式+排烟竖井”组合通风模型试验研究

为研究"互补式通风+排烟竖井"组合通风方式隧道内风速变化规律,采用物理试验研究手段,对初步拟定的隧道通风方案进行模拟研究。针对营尔岭隧道建立1∶10的通风物理模型,观察隧道模型各区段内气体的流动状态。研究结果表明:竖井采取排风状态,打开上行隧道竖井阀门,增大竖井风机频率时,上行隧道送风段及其短道段风速保持稳定,排风段风速减小;下行隧道送风段内竖井到隧道出口段风速减小,竖井到右线横通道段风速保持稳定,短道段和下行隧道排风段风速增大;打开下行隧道竖井阀门,增大竖井风机频率时,上行隧道内的风速均保持增大;下行隧道排风段风速有缓慢增加趋势,但总体上各个区段的风速基本保持稳定。     

夹活岩隧道通风竖井及风机房设计

本文在简述正在施工中的沪蓉高速公路湖北省境内长约5200m夹活岩隧道设计概况的基础上，介绍了该隧道竖井通风系统竖井井位、竖井断面、竖井井身结构以及地下风机房的总体设计及施工情况。     

火灾模式下公路隧道竖井温度场分布试验研究

公路隧道发生火灾时,高温和热烟气对隧道威胁巨大,竖井的烟囱效应严重影响温度和烟气的扩散,目前对竖井内温度发展情况的研究甚少。为分析火灾发生后竖井内的烟流特性及温度场的分布规律,利用大比例模型试验,以秦岭终南山公路隧道为研究对象,考察了不同火源点位置、通风工况、火灾规模情况下竖井内温度场的分布规律,对分析其它长大公路隧道火灾时竖井内温度场的分布也有一定的借鉴意义。     

公路隧道空气质量模式及应用

根据大气扩散方程建立了公路隧道内空气质量与方程和方程中相关参数，并导出了计算自然通风、纵向通风、全横向通风和半横向隧道内空气污染物浓度分布的解析解。实例计算了中国３座营运公路隧道内的ＣＯ浓度值与其实测浓度值之间有良好的线性关系，其相关系数的平方Ｒ＾２在０．８４９９￣０．９２３１之间。     

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。     

公路隧道送排式通风短道优化设计研究

在竖井送排式通风时,排风口和送风口之间可能产生短道流动,这种短道流动会阻碍隧道内的空气交换。将以某分段纵向通风特长公路隧道为例,主要运用CFDesign软件,对短道进行数值仿真模拟,通过模拟得出不同的短道长度,不同送排比对隧道回流状况的影响,通过对比,确定短道的最佳长度。     

扬州瘦西湖隧道通风系统设计

扬州瘦西湖隧道为穿过国家5A级风景名胜区的单管双层隧道,为了解决洞口环保问题,采用SES对隧道内通风量和污染物浓度进行了模拟计算,结合洞口污染物扩散范围和环境敏感点分布情况,确定了上下层隧道均采用竖井排出式的纵向通风方式;针对烟气沉降速度快的特点,优化了横断面布置,在盾构段和部分明挖段设置排烟道,采用重点排烟的方式,人员安全可用疏散时间提高了1倍,并且在疏散楼梯间采用了上下层分别设置加压送风机的方式,确保了烟气不会进入非事故隧道,极大地提高了人员的安全性。