下沉式长大隧道洞顶开孔自然通风节能研究

在能源问题十分严峻的今天,有效减少长大隧道通风设备,降低隧道运营能耗显得非常重要和紧迫.运用FLUENT软件强大的计算能力和动网格技术进行模拟,得到在汽车运动参与下隧道内气流分布以及污染物浓度分布情况,以判断污染物浓度是否降低到允许范围.研究结果表明:对需要机械通风的下沉式长大隧道,可通过洞顶开孔的方式,利用汽车交通通风力带动隧道内污染空气与外界新鲜空气迅速交换以解决隧道通风换气问题,同时达到节能减碳的目的.     

城市隧道运营通风与净化系统设计探讨

以北京新建隧道工程为研究对象,对隧道内污染物排放和分布特征、隧道通风与净化系统设计等问题进行分析探讨。结果表明,随着清洁能源车保有量的不断上升,机动车污染物(CO、NOX等)的排放量呈下降趋势。本工程中,隧道内污染物浓度远低于限值,洞口排放污染物浓度高于环境空气质量标准。右线污染物浓度高于左线。隧道通风与净化系统组成和规模的主要影响因素为污染物排放限值及排放系数、交通流量和净化站位置等。     

无竖井纵向通风隧道通风效果影响因素研究

通过实验研究的方法对无竖井纵向通风隧道的通风效果影响因素进行研究。选择南京玄武湖隧道为测试对象,设置合理的测试方案,通过对数据进行分析得到隧道内的污染物浓度分布规律,得出隧道长度与车流量两因素对隧道内CO浓度影响最大,为无竖井纵向通风隧道的设计与运营管理提供一定指导作用。     

新龙门隧道射流通风与污染物浓度的数值分析

提出了按具有运动污染源一维非恒定流模型计算隧道内气流速度和污染物浓度分布的方法，并对新龙门隧道进行了数值模拟，阐述了内燃机产生的有害气体的危害及组成成分，并按牵引功率计算出排污量；分析了影响污染浓度分布的各种因素。对列车在洞内交会地点、射流风机工作时间及风机的送风方向进行了综合比较，提出了有利工况。     

大纵坡双洞隧道互补式通风运营测试

为解决大纵坡双洞隧道风量不平衡时,上坡隧道是否需要设置通风井的技术问题,以大别山公路隧道为实体工程,现场检测了互补式网络通风隧道内CO 浓度、烟雾浓度和风速,分析了大纵坡隧道采用的双洞互补式网络通风方式中换气通道的作用和存在的问题。测试结果表明：互补式网络通风能够满足隧道内污染物浓度控制要求;2个换气通道能起到气流双向交换的作用,交换风量满足设计要求,互补式通风方案可行;上下行隧道通风负荷不平衡,对于纵坡较大的特长隧道,可以采用互补式通风,取消其上坡隧道的通风井。     

高原区螺旋隧道CO运移规律研究

高原区螺旋隧道受低气压、空气稀薄及曲线半径等因素的影响,隧道内CO运移规律不同于常规隧道。以卧龙沟1号隧道工程为依托,利用Fluent软件模拟分析,通过将高原区螺旋隧道与常规隧道进行对比分析,得到高原区螺旋隧道内CO浓度场的空间分布规律和分布特点,同时结合现场监测数据验证了结果的可靠性。并得到各海拔高度下R=700 m的螺旋隧道的通风安全时间相对常规隧道的增长率,该参数可作为隧道通风的参考依据;根据计算结果提出了高原区螺旋隧道通风管理的相关措施。     

隧道掌子面空气中有害物质漂浮状态及需风量计算原则修订

文章系统研究隧道施工掌子面内空气中有害物质分布状况与工序的关系,分析各有害物质的成分及漂浮颗粒物的漂浮状态,得出柴油车尾气颗粒物（碳烟）和粉尘是隧道内最主要的接触污染物的结论.通过施工通风将这类污染物置换出隧道的做法是不经济的,建议重新修订施工通风需风量的计算原则,将漂浮物洞内进行降尘处理,从而改善洞内施工环境,延长独头掘进长度.     

公路隧道通风优化设计与控制

为解决公路隧道通风设计中风机的优化配置问题,提出从CO浓度和烟尘浓度需风量和稀释量出发来控制隧道通风系统所需风机数量,同时以CO浓度和烟尘浓度作为模糊输入变量对隧道通风控制系统进行研究,提高隧道通风控制器对隧道内CO和烟尘浓度的敏感性,为改善隧道通风效果和加强通风系统控制提供依据。     

高海拔隧道施工供氧技术研究

高海拔隧道施工供氧是改善隧道内氧气含量、满足施工人员供氧需求、防止劳动效率降低、保障施工机械设备正常运转的重要措施。根据大气压与海拔高度的关系,采用理论公式计算得到隧道需求供氧量,利用Fluent软件模拟通风供氧与弥散式供氧方法下隧道掌子面附近氧气质量分数分布规律。研究表明:掌子面弥散式供氧方法比通风供氧方法对提高掌子面附近氧气质量分数更加可行有效;采用掌子面弥散式供氧方法时,每循环进尺隧道的供氧量32.08～96.25 m~3,通风速度越高供氧量越大,氧气质量分数分布越均匀。研究成果可为高海拔隧道施工供氧方案的制定提供依据。     

公路特长隧道通风与照明系统协同集约化设计探索

为了降低公路特长隧道通风与照明系统设施总规模和工程全寿命周期成本，以浙江杭绍台 高速公路陈家山特长隧道为依托，提出通风系统与照明系统协同设计的理念，即适应通风烟雾浓度、按需配置照明灯具光源类型。采用LED+高压钠灯的混合光源方式，隧道末端的烟雾浓度指 标要求可以提高，而隧道需风量相应可降低约17%。在此基础上，积极采用互补式通风模式，利用下坡隧道中的低浓度空气去稀释上坡隧道中的污浊空气，实现相邻隧道通风负荷的均衡。相对于优化之前采用的单竖井送排通风模式及纯LED光源类型，隧道通风照明系统总安装功率下降30%以上，从而有效提高了特长公路隧道通风系统设施规模的集约化水平，为减少今后运营期间的设备闲置打下良好基础。     

铁路垃圾衍生燃料燃烧特性分析

大量增加的铁路固体垃圾已成为日益严重的环境问题,将铁路固体垃圾中的可燃组分经过筛选、干燥、加压成型等工艺制成高热值的复合垃圾衍生燃料（C-RDF）,在解决环境问题的同时也解决能源问题．本论文主要是对铁路固体垃圾制备成的C-RDF,在高温管式炉内进行燃烧特性研究．实验结果表明：①垃圾比例增加,燃烧过程中CO和NOx浓度增大;SO2浓度降低．②氧的扩散是控制反应的关键环节,氧浓度较大时,有利于降低污染物排放浓度．③采用无烟煤制备C-RDF时,应控制煤掺量,防止形成结焦．     

热压自然通风室内污染物浓度演变特性

为探究热压自然通风向稳态发展过程室内气态污染物的迁移规律，对不同高度处污染物浓度演化进行了分析. 首先结合预测热分层瞬时变化的非均匀三层模型，针对室内不同的下层污染物混合特性，建立了均匀混合和纯置换两种热压自然通风室内污染物输送模型；其次，采用4阶龙格-库塔（Runge-Kutta）方法迭代求解，得到了通风过程室内污染物层高与浓度演变特性；最后，分析了有效通风面积和浮力组合系数对污染物浓度变化的影响. 结果表明:垂直速度为0的界面与新鲜空气层界面是两个不同的分界面；有效通风面积越大，两者高度差的峰值越大，到达稳态所需时间越短；浮力组合系数越大，任意时刻两者高度差越大，且随有效通风面积的增大越发明显；下层污染物混合特性会影响污染物分层以及演变特性，但不改变稳定时刻污染物浓度分布，通风过程室内上层污染物浓度均要大于下层；纯置换模型下原有冷空气层污染物浓度随时间不断降低至定值，下层污染物浓度保持恒定，而上层污染物浓度在初始阶段急剧增大，后缓慢减低；均匀混合模型的上下层污染物浓度会缓慢衰减至定值；此外，增大有效通风面积可缩短污染物衰减时间，提高排污效率，而浮力组合系数对污染物浓度变化的影响则可忽略.      

Study on Air Pollutant Concentration inside Railway Tunnels

This paper presents a one-dimensional unsteady flow model and a numerical procedure based on the model. Comparisons between the theory and full scale experiments in a railway tunnel show that the model is capable of produce precise predictions for piston wind and pollutant concentration in railway tunnels.     

铁路运输行业主要污染物的控制管理体系

通过对各铁路局同一年度数据横向比较和同一铁路局不同年度数据纵向比较,分析近5年我国铁路运输行业主要污染物排放的总体情况及与总换算运输周转量之间的规律,并预测“十二五”铁路污染物排放趋势,提出用废水排放量、化学需氧量COD排放量、石油类排放量、NOx排放量、工业用水总量、工业新鲜用水量、工业重复用水量、重复用水系数等指标均除以总换算运输周转量,以构成单位运输量的各种主要污染物的排污系数作为铁路主要污染物监测管理体系指标,通过频数分析确定上级部门监管铁路主要污染物排放的警戒上限值.     

点汇聚系统的航空器污染物减排效应与机理

为研究点汇聚系统的环境效益及减排机理，采用考虑气象条件修正后的航空器性能、燃油 流量及污染物计算模型，设计了理想条件下非高峰时刻与实际运行的高峰时刻两种场景，对比分 析了航空器在点汇聚系统与标准进场程序中污染物(即HC、CO、NOX、SOX和PM)的排放情况，并 从飞行时间、燃油消耗与排放指数3个方面分析了点汇聚系统的减排机理、识别了减排关键因素。 研究发现：在非高峰时刻，点汇聚系统与标准进场程序的污染物排放总量分别为5.79 kg与7.17 kg， 点汇聚系统较标准进场程序共减少约19.25%污染物排放，对NOX、SOX和PM减排效果显著；在高 峰时刻，点汇聚系统与标准进场程序的污染物排放总量分别为290.01 kg与406.69 kg，点汇聚系 统较标准进场程序共减少28.69%污染物排放，其中NOX减排比例最高可达48.32%。结果表明： 无论是非高峰时刻还是高峰时刻，点汇聚系统都具有良好的环境效益，可有效减少污染物的排放 总量，且对NOX减排效果最佳；较短的飞行时间、较低的燃油流量是点汇聚系统体现减排优势的 关键驱动因素。     

公路长隧道污染物的运移机理及一维解析分析

公路长隧道通风问题是公路建设者们所关心的问题之一。隧道通风过程同时也是污染物在风流中的运移过程 ,污染物在风流中的运移主要包括分子扩散、对流运移、紊流扩散、衰减转化四种形式。据质量守恒定理 ,分别推导出了污染物移流扩散方程和污染物紊流扩散方程。扩散方程、风流流动方程、边界条件及初始条件便构成了污染物、空气二元混合气体的对流—扩散的数学力学方程。最后进行了在定常条件下的一维理论分析和实例计算 ,结果表明进行公路长隧道风流中的污染物运移模拟计算时 ,只需考虑污染物移流和紊流扩散     

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重载铁路集疏运调度系统车流组织优化问题涉及到空车与重车的协同优化,只有将二者结合才能够制定完整的车流组织方案.论文首先通过分析系统空重车流组织特征,以车辆周转时间最小为目标,建立基于企业需求与铁路供给的车流综合优化模型.其次以目标函数为抗体,约束条件为抗原,构建基于信息熵的亲和度表示方式,利用免疫克隆算法求解集疏运系统车流组织方案.在求解的过程中,利用免疫克隆算子实现繁殖,通过抗体浓度对种群规模进行控制,防止早熟收敛.最后仿真结果表明,与遗传算法和粒子群算法相比,本文算法的平均搜索时间减少了25%、49%.     

树枝型专用线取送车的模型及算法研究

合理确定取送车作业顺序,有利于减少货车在站非生产时间,加速车辆周转,通过对取送车作业过程的分析,可以将其归纳为一个典型的旅行商问题.运用图论中的哈密尔顿图,可以将树枝型专用线取送车问题,转化为求哈密尔顿图中权值最小的哈密尔顿回路问题.     

车载瓦斯监控系统在双线铁路瓦斯隧道施工机械中的应用

兰渝铁路梅岭关高风险瓦斯隧道设计为客货共线双线隧道,隧道进出口高瓦斯区设置平导。隧道主要采用台阶法开挖、装载机配合自卸汽车出碴运输,以巷道式通风为主的施工方法。文章以该隧为例,主要介绍车载瓦斯监控系统的组成、工作过程及应用效果。实践表明,只要采取切实可行、有效的瓦斯监控手段,洞内采用安装了车载瓦斯监控系统的施工机械设备...