长大隧道双侧壁导坑法施工通风优化研究

针对长大隧道施工中爆破生成的CO对施工产生的不良影响.本研究在双侧壁导坑法施工中,采用压入式通风,测试在长大隧道中的通风效果,利用Fluent流体力学软件对不同导坑、台阶长度与风筒位置的隧道通风模型进行数值模拟,分析了其流场特性与CO气体扩散规律.研究结果表明:隧道内导坑和台阶的存在,会影响射流发展;导坑和台阶工作面前方有涡流区形成,会影响通风效果;相同风筒布置条件下,随着导坑和台阶长度的增加,涡流区范围越明显,CO气体越难排出;隧道导坑和台阶长度相同的条件下,风筒布置于隧道拱顶时,CO气体的排放效果最好.该结果可为采用双侧壁导坑法施工的长大隧道通风提供参考依据.     

晋阳高速公路隧道通风系统改造与效果分析

晋阳高速公路隧道通风系统经多年运营使用后,运行效果已不能满足通行要求,亟需进行升级改造。根据晋阳高速公路隧道通风系统调查结果,分析制定方案进行改造升级。为检验改造后隧道通风效果,选取最长的牛王山隧道作为研究对象,对隧道内的风速、CO浓度、VI浓度进行监测,分析得出隧道内风速最大值和最小值分别为5.89 m/s和3.73 m/s,CO浓度最大值为43 cm³/m3/m³,VI浓度最大值为0.003 2 m3,VI浓度最大值为0.003 2 m^(-1),均满足设计与规范要求,达到了预期的通风效果。     

基于FDS公路隧道火灾仿真研究

针对公路隧道突发火灾事故问题,采用模拟软件对隧道发生的火灾进行研究。分析火灾条件下公路隧道内被困人群的疏散行为特点,给出隧道内人员疏散的安全依据,按照隧道火灾条件下通风风速不同时火灾烟气蔓延情况,确定火灾可利用疏散时间(ASET),通过分析人员疏散特点计算出所需的疏散时间(RSET),通过对比得出:通风风速至少为3m/s时才能保证人员的安全疏散。     

横通道对隧道火灾烟气浓度影响的数值模拟

文章利用fluent对隧道发生火灾时,不考虑横通道和考虑横通道且横通道内不同风速时烟气浓度的分布规律进行了三维数值模拟,研究结果表明：（1）横通道的开启对于火灾的发展及变化有着较大的影响,在火灾初期,风机通风风速为临界风速,在疏散救援阶段,应减小通风风速,避免横通道的气流使火灾隧道的烟气蔓延速度过快而对火源下游的人员不利;（2）入口通风风速越大,横通道中风速的大小对隧道中线上烟气浓度的影响越小;（3）不考虑横通道和考虑横通道且横通道内风速不同时,烟气浓度的纵向分布规律都基本相同,但是隧道不同横断面上的烟气浓度横向分布随风速的不同呈现出较复杂的规律,如果人员仍然沿着隧道中线逃离,可能会受到一定的威胁.     

不同排烟口开启状态下妈湾隧道的排烟技术

为了研究隧道发生火灾时通风排烟方式和排烟口开启状态对排烟效果的影响,对妈湾水下盾构隧道的排烟特性和排烟效率进行了分析. 通过理论分析和火灾动力学模拟器FDS,得到了纵向通风排烟方式的临界风速和重点通风排烟方式的最佳排烟量;基于不同的排烟口开启状态设置工况,对烟气高度、蔓延长度、人眼高度处的能见度、CO体积浓度及排烟口的风速大小和排烟效率进行了研究. 研究结果表明:（1） 妈湾水下盾构隧道临界风速为4.5 m/s,重点排烟方式下同时开启上下游排烟口及只开启下游排烟口的最佳排烟量分别为290、410 m3/s;（2） 同时开启上下游排烟口,且及时开启火源正上方排烟口,能保证人眼高度处能见度大于10 m,CO浓度仅在火源上下游200 m范围内超过人体耐受极限,最大值仅为450 ppm,烟气高度在火源上游方向近100 m范围内升高,烟气蔓延距离缩短;（3） 同时开启火灾上下游排烟口时,及时打开火灾点正上方排烟口时的整体排烟效率比不打开时更高;只开启下游排烟口时,则正好相反;（4） 综合人员逃生指标,当发生火灾时,应采用重点排烟,同时开启火灾上下游排烟口,并及时打开火灾点最近的排烟口.      

公路隧道交通通风力研究

对公路隧道的需风量、交通通风力进行了数值仿真研究.仿真结果表明在单向交通条件下,对＜3 000 m的隧道,只要车速≮60 km/h,仅由交通通风力产生的风速能够满足稀释CO和烟雾的通风要求.这表明即使较长隧道在正常运营条件下,一般可不启动风机.在双向交通条件下,交通通风力相抵消,即使隧道较短,也可能需要启动双向机械通风装置.     

公路长隧道纵向通风的数值模拟

采用有限元法求妥二维定常不可压缩Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程的方法,进行隧道射流通风和具有射流调压的竖井吸出式通风系统的空气动力学特性数值研究,给出在不同工况条件下,实际隧道中风速的分布特征。数值解和试验结果进行比较,证明数值解是有效和可靠的。     

基于不同火源位置的分岔隧道临界风速数值研究

分岔隧道越来越多地出现在城市地下互通中,但当前对分岔隧道的研究却很少.因此,探究分岔隧道火灾的规律为工程实践提供一定的参考就显得格外重要.基于FDS(Fire Dynamic Simulator)研究了火源位置与分岔角度对临界风速的影响,结果表明:当火源在分岔点之后时,分岔隧道临界风速与单管直线隧道的临界风速相比差距不大.当火源在分岔点之前时,单管直线隧道的无量纲临界风速是分岔隧道的23％～37％,分岔隧道临界风速与单管直线隧道差异巨大;相同分岔角度下无量纲临界风速随着火源与分岔点距离的增大而减小,最大幅度为0.24Q*1/3.当火源在分岔点之前时,分岔角度与火源位置对临界风速的影响不大,不同分岔角度与火源位置下无量纲临界风速的最大差值为0.06Q*1/3.通过量纲分析与线性拟合得到了分岔隧道临界风速计算模型,能为隧道通风设计提供一定的参考.     

横通道对双洞互补式公路隧道通风效果的影响

以采用双洞互补式通风方式的某公路隧道为对象,运用ANSYS软件,对不同数量、不同位置的横通道设置条件下隧道内速度场进行三维数值模拟,对比分析了横通道对公路隧道双洞互补式通风效果的影响.研究结果表明,对于长度为1000m的隧道,3条横通道比2条横通道的通风效果好,横通道间距100m比间距50 m的通风效果好,研究结论为可为类似隧道的运营通风方案确定提供参考.     

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。     

南京长江隧道火灾应急方案

以南京长江隧道为研究背景,分析隧道火灾可能带来的结构损伤、人员伤害及救援难点,在此基础上建立了应急响应流程。运用火灾动力学模拟软件PYROSIM建立隧道物理模型,计算分析火灾发生过程中风机风速对烟气蔓延速度、浓度和温度的影响,通过计算分析选择3．0m／s纵向通风作为临界风速,并结合分析结果提出了隧道火灾时人员疏散、车辆及装备救援以及现场救助的方法。     

高原螺旋隧道施工通风设计

高原隧道由于空气稀薄,气候严寒等恶劣条件给施工提出了特殊的要求。对西北地区第一条高原螺旋隧洞的施工通风量进行了计算、分析和布设,得出了高原螺旋隧道施工通风的一些共性特点,可供同类工程施工参考。     

中梁山公路隧道通风效果测试分析

中梁山隧道是在20世纪80年代中后期开始设计修建的我国第1条特长公路隧道,已开通营运15 a。研究了该隧道原有通风系统运行状况。对洞内CO浓度、烟雾能见度和风速等现场测试数据的分析表明,右线隧道现有通风模式能满足现在交通的需求;左线隧道在现有通风模式下,烟雾能见度大大超出现规范规定,营运环境极差,已不能满足现在交通的需求,需进行改造。并提出了改善营运条件的技术建议。     

瓦斯隧道通风在线监测与动态分析预警研究

瓦斯隧道通风控制系统是利用自动瓦斯监测系统对隧道内施工环境监测和对通风设备运行状态进行控制,在实时检测隧道内CH4、CO、风速、温度等参数的基础上,将这些数据传送到地面监控室的计算机,计算机以检测到的环境参数为依据,对瓦斯隧道内通风状况进行动态分析与预警,为实时掌握瓦斯隧道通风安全状况提供了技术手段。梅岭关隧道的应用实际表明该系统提高了瓦斯隧道施工通风的管理水平,保证了隧道施工安全有效地进行。     

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。     

基于施工隧道压入式通风方式结构设置优化

针对钻爆法施工隧道中压入通风方式造成的隧道内空气质量差、排尘久等缺点,在传统通风方式的基础上进行结构优化改进,形成抽出式风幕通风方式. 以吴家岭二级水电站新建I号、II号引水隧道为试验隧道,对两种通风方式条件下隧道内风速及游离SiO₂粉尘扩散特点进行现场监测与对比分析,并应用有限元Ansys-CFD软件对游离SiO₂粉尘浓度场演化特征进行了模拟分析. 研究结果表明:在抽出式风幕通风条件下通风35 min后,施工作业区内游离SiO₂粉尘浓度即可达标,洞身区只存在少量极低浓度SiO₂粉尘,作业区内SiO₂粉尘浓度最大净化率较压入式通风方式提高了25.93%,隧体内施工环境大为改善.      

秦岭终南山特长公路隧道火灾模型试验研究

特长公路隧道火灾，扑救困难，易造成严重损失，是影响隧道安全运营的一个关键因素。借助火灾模型试验，研究了火灾时隧道内温度随时间的变化，最高温度与通风风速、火灾规模的关系，提出了火灾阶段划分和隧道火灾的预防救援措施，并将研究成果应用于秦岭终南山特长公路隧道防灾工程。     

特长公路隧道通风设计方案比选

根据虎山特长公路隧道的特点,对不同设计速度下隧道稀释CO的需风量和稀释烟尘的需风量进行了计算,综合比较各通风方案在通风设备费、施工条件、年度运营电费等方面的优劣,确定最优方案,对国内特长高速公路隧道的通风设计有一定的借鉴。     

山区隧道通风方案实例分析

本文通过结合某山区隧道工程实例,针对该隧道深孔天然气测试结果表明,该隧道为高瓦斯隧道,因此隧道对其采取有效的通风措施,结合通风计算结果,提出合理的通风方案,为同类工程提供参考借鉴。     

施工隧道负离子除尘效率的主要影响因素

为研究施工隧道内粉尘颗粒粒径、颗粒浓度、通风风速和负离子系统工作电压、纵向安装位置对负离子系统粉尘降除效率的影响，依据调研和实测选取隧道计算参数，建立隧道及负离子系统三维模型，采用RNG k-ε双方程湍流模型，并通过动量方程附加电场力源项的方法求解电流场，利用拉格朗日法求解粉尘颗粒的运动轨迹，用SIMPLE算法对颗粒运动与电场流场进行离散相和流体相相间耦合的数值模拟计算，并将模拟结果和隧道现场抽样试验结果对比分析. 研究结果表明:隧道粉尘粒径越大，浓度越大，风速越低，负离子系统工作电压越高，系统纵向安装位置越偏于上风口，负离子系统除尘效率越高；两组现场抽样试验与对应数值模拟所得的除尘效率分别为41.2%、56.7%和38.2%、51.1%，误差分别为15.5%和12.9%. 考虑施工隧道大空间复杂环境的影响，通过数值模拟的方法来研究负离子系统除尘效率及其与主要影响因素的关系是可行的.