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。     

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.     

高速检测车明线运行辅助变流器进排风口表面压力数值分析

对350 km/h高速检测车明线运行外空气流场进行数值模拟,车头表面压力计算结果与理论值进行比较,误差1％,在允许范围之内,验证了计算模型的高可信度.分析高速检测车辅助变流器进风口和排风口压力分布规律,结果表明:辅助变流器不工作的情况下进风口的平均压力为正,且相差不大,排风口1的压力为正,排风口2,3的压力为负,进排风...     

公路隧道纵向通风神经网络在线控制

基于神经网络方法建立了公路隧道纵向通风在线控制模型,结合交通模型、空气动力学模型及污染模型,对隧道内污染物进行了通风控制过程的动态模拟.结果表明,当交通量在1 000~1 400辆/h、污染物基准排放量在0.008~0.010 m3/(辆.km)范围内变化时,该系统能够依据交通量和污染物基准排放量的变化,相应增加或减少风机开启台数,使隧道内的CO体积分数控制在限制值(150×10-6)以下.     

双线铁路隧道内空气污染浓度的数值模拟研究

本文提出了按一维带有运动点源的不稳定空气动力学模型来描述双线铁路隧道内污染物浓度分布，并采用控制容积平衡法导出相应对应的离散化方程，建立了隧道内污染物浓度分布的数值计算方法，采用此方法能方便地计算出隧道内污染物浓度分布及多次行车后的累积浓度、平均浓度。根据不同运行图可定量提出达到卫生标准所需的通风方式、通风时间和行车密度。     

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。     

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.      

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.      

船舶机舱火灾安全性分析

机舱是船舶主要机电设备集中地和主要动力部位,位于船楼的底部,工作环境恶劣,有着大量的运转部件和电器设备,具有封闭空间大、结构复杂、可燃物质多等特性。本文采用属于场模拟层次的大涡模拟(Large Eddy Simulation)技术,利用CFD软件FDS(Fire Dynamics Simulator)对某全回转拖船的机舱在舱门开启情形下的速度场分布进行模拟研究,为机舱内设备布置、通风系统的改善及人员安全提供参考。     

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.     

射流作用下的吸气流动流场特性

为了降低射流作用下吸气流动控制污染物所需的射流量,达到节能的目的,研究了射流作用下吸气流场的特性.通过数值模拟技术研究了射流与吸气流动夹角在90~60变化时形成稳定吹吸流场的条件,以及汇流场轴心速度和控制范围的变化规律;同时,以数值模拟的计算结果为基础,结合对轴心速度和控制距离影响因素的分析,得出了射流和吸气流夹角取不同值时的轴心速度衰减计算式和汇流场控制范围计算式.研究结果表明,在角小于70时不能形成稳定的吸气流场;当在90~70变化时,随着送风和排风动量比的增大,汇流场轴心速度增加的趋势减缓;随着角度的减小,汇流场轴心速度增加的趋势加剧.因此,可以通过减小来增强吸气流场,实现对污染物的有效控制.      

剪刀叉匝道在城市地下快速路中的应用

为缓解城市市区的交通压力,城市地下快速路建设日益广泛。针对杭州文一路地下通道中间匝道建设中面临的城市环境保护难题,对原方案进行优化设计,调整匝道及工作井布置方案和出入地面交通组织,提出剪刀叉匝道方案。该方案结合隧道断面压缩、工作井布置等各方面条件,对隧道中段明挖区间内的2对平行匝道布置形式进行优化。优化方案将传统地下快速路匝道明挖段基坑开挖长度由860 m减少到685 m,有效减少地下通道施工对周边建构筑物、交通、居民的影响,更有利于交通安全,可为类似条件下的地下通道匝道设计提供有益的借鉴和参考。     

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。     

无锡市某大型城市地下互通立交设计关键技术研究

文章以无锡市某大型城市地下互通立交工程为依托,结合类似工程的设计研究经验,对地下互通立交工程设计中各关键环节进行设计,围绕围护结构选型与稳定性验算、主体结构设计与交叉点处理、地下逃生与消防、匝道通风4个方面进行定量计算和定性分析。研究结果表明分区设计的围护结构能够保证基坑开挖各项指标安全,设计思路清晰合理;主体结构交叉点合建技术可以降低互通层次深度,结构设计安全经济;地表逃生出口配合地下联络能够有效解决受困人员逃生问题;考虑火灾工况的通风系统设计既能满足日常通风需求又能作为火灾情况下的机械排烟设施。最后总结各方面的研究成果,提出大型城市地下互通立交设计处理建议。     

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。     

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。     

城市核心区地下环路功能及出入口设置研究

高密度城市核心区地下环路是服务车辆“最后一公里”的地下专用道,也是解决城市核心区交通问题的重要设施,具有主线成环、车辆行驶速度较低、出入口密集等特点。基于现有工程案例的统计分析,采用数理统计方法,分析地下环路内外出入口的数量,最小间距和位置布局等参数,详细探讨环路外出入口的布局特点以及与服务车位数的关系,总结环路内出入口数量、布局与外出入口、地块之间的关系。结合相关规范要求,建议不同规模地下环路外出入口数量宜控制在4 ~14个,相邻出入口间距不宜小于60m。     

高速列车车内温度场与气流场研究

应用FLUENT软件对高速软卧车包间内的温度场和气流场进行了数值模拟,基于非稳态的双方程湍流模型,分别对夏季、冬季送风情况下包间内的温度、速度分布进行分析.研究结果表明,客室空调原送风量分配方案对应的温度场和气流场不能满足标准要求.通过调整客室内各个部位的风量,温度场和气流场的计算结果基本满足UIC553的要求.根据以上的仿真计算结果对目前的通风系统提出了合理的改进建议.