长大隧道射流风机的布置对CO排除效果的影响

本文结合锦屏交通辅助洞的施工,采用国际通用计算流体力学软件FLUENT,对无风门大功率射流巷道式通风方式进行了模拟仿真,并对风机的布置设计进行了优化。通过计算发现横通道布置射流风机时最好将风机布置在靠近横通道一侧气流的下风向,且射流风机距离横通道不宜太远。当射流风机安装位置较高时,CO主要集中在隧道的上部,这种分布方式非常有利于施工人员在隧道内施工。     

单洞单线隧道平导救援站防灾通风优化研究

研究目的:紧急救援站防灾通风系统设计是特长铁路隧道防灾系统设计的一个关键问题,合理优化的防灾通风系统直接关系着灾害时人员的安全疏散。本文采用网络通风计算方法,主要对单洞单线隧道平导救援站内防灾通风系统进行优化研究,并考虑自然风对紧急救援站风流分布的影响,从而确定合理的防灾通风系统。研究结论:(1)提出了一种适用于平导救援站的优化防灾通风系统方案;(2)探明了自然风对紧急救援站联络横通道内风速分布的影响规律,建议对隧道内自然风进行长期监测,并在紧急救援站两端增加布置一定数量的射流风机;(3)该研究结果可对特长铁路隧道防灾救援系统的设计提供指导。     

隧道施工射流通风中横通道的风流控制

本文详细介绍了隧道施工射流通风中利用射流风机对横通道风流进行调压控制的方式以及各种方式的风量计算方法 ,并结合具体算例对各种方式的能耗进行了分析比较 ,从中得出一种最节能的调节方式。     

铁路隧道防灾通风射流风机安装位置对通风效果的影响

采用网络通风算法,确定铁路隧道紧急出口及隧道口救援站内防灾通风工况下的射流风机型号及数量;采用三维数值方法,研究紧急出口辅助坑道内及隧道口救援站平行导洞内射流风机安装位置对防灾通风效果的影响,提出射流风机安装位置与防护门及隧道口救援站最外侧联络通道之间的距离建议值。结果表明:对于单车道辅助坑道紧急出口,射流风机安装位置与防护门之间距离宜大于10.9倍辅助坑道断面当量直径;对于双车道辅助坑道紧急出口,射流风机安装位置与防护门之间距离宜大于7.4倍辅助坑道断面当量直径;对于隧道口救援站,平导内射流风机应安装于靠近平导出口侧,与最近横通道之间距离宜大于8.3倍平行导洞断面当量直径。     

考虑时间因素的铁路隧道防灾通风方案研究

研究目的:隧道防灾通风系统启动后,疏散横通道防护门不能立刻达到临界风速,尚需等待一定的时间。现行铁路防灾规范要求安全疏散时间不宜超过6 min,可见疏散前期的时间是十分宝贵的,防灾通风系统的及时性是必须考虑的问题。基于此,本文研究两单隧道互为救援时的防灾通风系统,建立防灾通风网络模型,从整体上对救援站供风策略开展对比分析,另外也对目前广泛采用的安全隧道供风的漏风率进行研究。研究结论:(1)安全隧道供应新鲜风时,普通横通道防护门门缝存在漏风,漏风率随隧道长度增加而增大,隧道长度超过36 km且门缝大于4 mm时,将有超过10%的新鲜风在送往救援站的途中损失;(2)应关注救援站防护门处风速的时变特性,以快速达到并保持不小于临界风速表征通风方案具有良好的及时性;(3)由安全隧道供风的方案,防护门处风速时变模式记为M1,该风速随时间单调增大并可划分3阶段,即初期缓慢增大、中期快速增长、后期持续缓慢增大并趋稳定;由辅助坑道供风的方案,防护门处风速时变模式记为M2,该风速峰值出现在疏散前期,可划分3阶段,即初期缓慢增大、中期快速增大并出现最大值、后期持续缓慢降低;相较而言,M2具有更优的及时性;(...     

高海拔内燃牵引特长隧道运营通风技术研究

研究目的:青藏铁路拉日线盆因拉隧道为高原、高寒地区内燃牵引特长隧道,共设1个斜井、3个横洞。拉日线隧址区特殊的气候条件及横洞的开通对隧道运营通风的影响亟待研究。本文基于拉日线NJ2型内燃机车排放指标检测值以及拉日线隧址区自然风现场观测结果,采用RNG k-ε湍流模型,模拟分析横洞对盆因拉隧道自然通风效果的影响,并确定不同横洞开通时,隧道内外自然风的关系,热位压作用对隧道内自然风的影响。研究结论:(1)运营通风建议方案为2#、4#横洞排风,拉萨端、日喀则端、3#横洞进风;(2)结合防灾,选用射流风机,正洞内安装风机,开启后风向应与车行方向一致;(3)该研究结果对推进我国高原地区长大隧道运营通风技术的发展有着积极意义。     

隧道施工通风中射流风机位置对风量的影响

本文详细地介绍了隧道施工射流通风中进入隧洞风量的计算方法,并结合具体算例分析研究了射流风机位置及局扇对进洞风量的影响等问题。     

大相岭泥巴山隧道巷道式通风施工技术

通过对大相岭泥巴山特长公路隧道施工通风技术的研究,隧道施工前期采用压入式通风,后期采用巷道式通风,利用射流风机和轴流风机的有效组合,不断对巷道式通风方式进行优化,成功地解决了轴流风机和射流风机的选型、布置以及通风管理等问题,使洞内空气质量的各项指标均达到了国家环卫标准,实现了内燃作业和无轨运输,取得良好的经济效益和社会效益,可供类似工程借鉴。     

高瓦斯特长公路隧道阶段施工通风方案研究

对于特长隧道施工通风,以前多是利用斜井、横洞等辅助坑道作为排风道进行巷道式通风,而对于没有辅助坑道的高速公路分离式高瓦斯特长隧道施工通风,风险更高,经验很少,有待进一步研究。为此,结合桐新高速公路高瓦斯宗宝山隧道工程,对其阶段施工通风方案进行研究,实践表明：通过创新采用“隧道弃碴回填+实心砖+喷射砼封闭”的风门设置,可以使风机、变压器、备用电源等设备能够按照非防爆型进洞配备;通过巧妙设计的风门形式和位置,利用分离式隧道一段作为通风巷道,另一段隧道作为压入式通风设备安装通道,这种“巷道+压入”式通风方式,施工简单,成本低,有效解决了长距离高瓦斯隧道通风难题,确保了施工安全,相关经验值得借鉴。     

复杂条件下隧道长距离无轨运输施工通风技术

施工通风是特长隧道施工组织设计中的一项重要任务,对特长隧道能否顺利建成具有关键性作用,以戴云山特长的施工通风为例,从施工方案的调整上、施工环境、风量计算、风机的选型、风量与风压的控制等系统的阐述隧道复杂条件下多工作面施工通风技术。     

高海拔隧道施工通风风管漏风率研究

隧道施工通风的风管漏风量大小不仅与风管本身的长度、破损度等因素有关,还与外界的大气压、空气密度等外界环境相关。目前,风管漏风率的研究主要是在平原地区,对于高海拔隧道施工环境下通风风管的漏风率变化规律的研究还比较少。为了得到高海拔地区隧道施工通风风管的漏风率,利用风管开口处流量理论和能量守恒原理对高海拔地区风管漏风率修正系数进行推导,并通过现场实测数据进行验证。结果表明:得到风管漏风率的海拔高度修正系数计算公式;高海拔地区风管百米漏风率约为平原地区的1.5倍,且在高海拔地区风管漏风率随风管长度增加而增大较快;实测高海拔隧道风机风管百米漏风率约为3%,与理论计算结果较吻合。     

超大断面低瓦斯隧道独头施工通风流场研究

为揭示超大断面低瓦斯隧道独头施工通风的流场特征及瓦斯分布及运移规律，依托新建成自高铁长征隧道，选择压入式通风方式，采用有限体积法对隧道内各平面进行流场分析，并结合现场监测数据验证数值模拟所得出规律。结果表明：(1)通风时间10 min后，隧道内流场基本稳定，从掌子面由内到外风速减小，隧道内不同位置风速均大于0.25 m/s,满足隧道施工通风要求；(2)风流稳定后，在风管出风射流区域两侧会产生涡流区，瓦斯容易在涡流区循环流动难以排出，需对该区域进行重点监测；(3)施工通风初期，掌子面瓦斯浓度显著增大，随后风管出口正对位置瓦斯浓度很快减小，最终在远离风管一侧的墙脚容易发生瓦斯聚集，此处是施工通风重点局部加强和监测位置。     

地铁长区间事故通风模拟分析

论述可有效分析地铁空气环境的软件SES(Subway Environmentall Simulation),对其中的火源模型进行详细介绍.利用该软件,对北京地铁7号线达官营站-广安门站内区间火灾工况下的不同通风方案进行模拟分析.通过计算结果可知:开启着火区间两端车站隧道风机以及在区间渡线位置增加射流风机,均不能保证区间...     

高海拔长大铁路隧道施工通风方案优化

为解决高海拔地区修筑长大铁路隧道时,低气压、高寒缺氧环境条件下隧道通风技术难题,以兰新铁路第二双线甘青段祁连山隧道为例,结合原通风设计方案,基于洞内多位置与多组点大气压力、温度、相对湿度以及各组风机运行时各测点风速等参数测试数据,通过理论方法计算隧道施工过程实际需风量,从而对既有施工通风方案进行优化。经现场验证,采用优化后的高海拔隧道施工通风方案,提高了施工人员和机械设备工作效率,技术可行、经济性好。研究成果可为高海拔寒区隧道施工通风系统设计提供参考。     

诱导射流设备在地铁通风中的应用

地铁车站与连接车站的区间形成一个四通八达的网络,气流流向非常复杂。要想在事故区间形成有效通风,单靠设在车站或风井内的大型隧道风机往往达不到通风效果。此时,若能适时采用诱导射流设备,往往能起到事半功倍的效果。结合地铁通风设计,介绍了射流风机和诱导风机系统这两种常用的诱导射流设备的特点、局限性,以及诱导射流设备的选用,探讨诱导射流设备在地铁中的应用。     

隧道施工压入式通风效果分析及参数优化研究

对隧道台阶法施工压入式通风效果进行分析并提出相关参数优化措施,利用流体力学软件Fluent,建立隧道三维模型并进行了数值模拟,分别对上台阶不同开挖长度及风管不同布设位置下流场特性的对比,分析了通风系统各参数对通风效果的影响。模拟结果表明:台阶的存在改变了射流发展一般性,射流主体提前收缩,有效射程减少;上台阶长度越短,射流有效射程越大,涡流区域覆盖范围越小;风管沿侧壁布设且管口至掌子面距离在5~10m时,通风效果最佳。     

地铁区间渡线大断面段浅埋暗挖技术研究

研究目的:地铁区间设置停车折返线、渡线等段处大跨、复杂洞群、变断面的浅埋暗挖隧道施工设计难度大、施工风险高,如何通过优化设计确保结构安全、方便组织施工、降低施工风险成为类似工程设计的难点及重点。本文结合北京地铁3号线区间渡线大断面隧道浅埋暗挖工程设计中采取的关键技术和具体的工程措施,解决上述设计中的重点问题,以期为区间渡线段等类似工程设计提供借鉴与参考。研究结论:(1)通过研究比选横通道的位置、大断面的数量、总体施工筹划、施工工期及难度等,提出了最佳的区间渡线大断面隧道浅埋暗挖总体方案;(2)通过优化施工横通道设计,提出了带中隔壁的正洞段横通道,减小了正洞通道两侧大面积开马头门的相互影响,实现了开马头门施工期间受力体系的简单安全转换;(3)通过洞门超前加固,设置加强梁、钢支撑及加强格栅等加强措施,确保了开马头门的安全;(4)施工带中隔壁的正洞段横通道进区间正线,结构受力转换安全、施工工序简单,通过制定合理的马头门施工方案及合理规划施工步序等,可确保结构安全可靠,可供同类工程参考或借鉴。     

铁路隧道射流与洞口风道组合式通风效果分析

射流风机与洞口风道组合通风效果一直是学术界和工程界关注的关键科学问题,在长度超过5km的内燃牵引隧道中,射流风机并未有效阻止风流从洞口隧道内流出,未达到设计通风效果。采用CFD计算软件FLUENT建立三维非线性力学模型,研究洞口射流风机安装断面连接方式、轴流送风口风速、射流风机台数关键因素影响效果。射流风机安装处设置渐变过渡段后,风机吹出的风流可以平稳的进入隧道,从洞口引入新风效果明显;在同样的风量下,送风口风速不同,产生阻力也不同,对洞口端引入新风产生影响,设计中应适当降低送风口风速;在洞口设置同样的射流风机,轴流送风道送入的风量不同,洞口端隧道内风流的状态不同,当送风量大到一定程度时,将产生洞口段隧道风流流出,设计中洞口射流风机的台数应根据送风道的送风量进行调整。     

虹梯关特长公路隧道施工通风节能技术

为研究长大隧道施工通风节能技术,以虹梯关特长公路隧道为工程依托,通过CFD商业软件FLUENT建立三维模型进行有限元分析。通过调研方式计算确定特长公路隧道中施工通风控制标准及需风量,制定特长公路隧道联合式通风方式并在风管长度、风机选型数量和风机位置等方面对通风方案进行优化。对比分析不同工况下的有无排风机的通风效果。研究结果表明:在特长公路隧道的施工通风中,独头式通风不能达到良好的效果,需要采用满足污风回流要求的联合式通风方式。该方式能够快速将隧道掌子面及附近区域的CO浓度稀释至规范要求,改善洞内通风条件,保证施工进度,节约大量人力和财力。     

横通道对缓解隧道瞬变压力的研究

利用三维、可压缩、非定常的N-S方程和k-ε双方程湍流模型,采用有限体积法对两单线隧道之间的横通道缓解隧道内瞬变压力的影响进行了数值模拟,得到了当高速列车通过有无横通道的隧道时隧道壁面及车体表面测点的瞬变压力时间历程及其变化幅值。计算结果表明:(1)设置横通道可以有效缓解高速列车通过隧道时引起的瞬变压力;对于靠近横通道位置处的隧道壁面测点,横通道的设置可以使其压力变化幅值降低37%左右,同时可使车体表面测点的瞬变压力幅值降低30%多;(2)相同截面面积、不同截面形状的横通道,缓解效果基本相同;(3)针对参数确定的隧道,存在最佳横通道截面积值,使其缓解隧道内瞬变压力的效果最佳。