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。     

公路隧道设计纵坡探讨

从公路隧道运营通风、行车安全、隧道施工的角度，论证并阐述了隧道设计纵坡与前三者的关系，从技术可行、经济合理，实施可能的角度，提出了公路隧道的量大设计纵坡可控制在4％以内，特殊困难的短隧道（500m以内）可不受此限。     

公路隧道全射流风机运营通风设计

简要介绍全射流风机纵向式通风在公路隧道运营通风设计中的优点 ,从方案选择、计算方法、设计注意事项等方面分析全射流风机纵向式通风的设计要点 ,并提出建议 ,为公路隧道运营通风方案选择和计算提供参考     

2车道公路隧道射流风机空间布局优化的CFD分析

为解决2车道公路隧道射流风机的空间布局优化问题,依托明堂山隧道工程,采用以往公路隧道射流风机通风效果数值模拟研究中不同的边界条件,将隧道出入口边界条件均设为大气压强,并不预先给定隧道入口风速大小。对影响射流风机升压力大小的因素,如风机纵向间距、风机布置高度、风机横向间距展开讨论,得到： 风机应设在距建筑限界15～30 cm高度处;风机横向净距应设为1.5～2倍风机直径;风机纵向间距应设在150 m以上。明堂山隧道实际风机布置方式所采用的参数均在优化结果范围内,按隧道实际长度及设计射流风机台数建模,模拟结果表明风机在进行优化布局后,隧道通风效果能够达到设计要求。     

射流温度对公路隧道风机纵向间距的影响

依托公路隧道实际工程,运用FLUENT软件,采用RNGk-ε湍流模型,模拟分析了射流风机出口风速为30m/s时,针对第一组风机(距隧道入口52m)前端发生火灾,不同送风温度对隧道内温度场的影响。模拟结果表明,当风机出口温度为299,307,314,322,329K时,诱导段的长度分别缩短4%~10%。射流温度越高回流现象越明显,不利于诱导段气流组织的发展,风机纵向控制间距相应变大,从而影响了射流效率。研究结果为隧道内风机纵向控制间距的优化提供一定的理论依据。     

基于图像处理的大跨隧道火灾定位技术试验研究

在分析公路隧道目前常用火灾自动报警系统定位技术的基础上,提出了基于单摄像头视频图像处理的火灾探测及定位技术,并在全尺寸试验隧道内开展了验证。试验结果表明:1)图像型隧道火灾探测器能够快速准确地发现火灾并发出报警,报警时间在10 s以内;2)火灾图像处理技术可实现火源位置定位,当探测距离不超过100 m时,隧道内环境风速对火源定位精度影响不大,定位误差可控制在±1 m以内;3)当探测距离超过100 m时,隧道内环境风速对火灾定位精度存在一定影响,定位误差可能会大于1 m。     

大断面隧道射流风机布置方式研究

公路隧道中,单向三个及以上车道的隧道,横断面积较大。这类大断面隧道,通常隧道内空间较开阔,洞内建筑限界以外有较多富裕空间,对风机布置较为有利。但是从另一个角度,隧道断面越大,射流风机与隧道断面比就越小,风机效力发挥变得更困难。本文结合广乐高速公路隧道设计案例,对比同一断面上布置3台小口径射流风机和2台大口径风机不同方案,并进行仿真分析,以期提高风机效率、减少风机台数与供电电缆,节约前期投资费用。     

扎尕梁特长公路隧道通风方案比选研究

为找到一种更加适合单洞双向行车特长公路隧道的通风方案,解决此类隧道排烟困难、人员疏散逃生困难的问题,结合具体工程,针对扎尕梁特长公路隧道的特点,提出合流型通风井排出式+射流风机纵向通风、平导压入式网络通风以及射流风机纵向通风+斜井分段排烟3种通风方案,从土建费用、机电设备初期投资、运营电费、通风控制、通风网络稳定性、通风方案的适用性以及管理维护几个方面对各个通风方案进行比选,通过比较各个方案的优点和缺点,最终给出推荐方案:射流风机纵向通风+斜井分段排烟方案。隧道正常运营工况下,主洞采用全射流纵向通风,实现按需通风;火灾工况下利用排烟斜井进行排烟,解决平导排烟只能分2段排烟的问题;利用平行导洞进行人员的疏散逃生和救援,解决人员疏散逃生问题。     

曲线公路隧道射流风机布置方式优化研究

为分析小半径曲线隧道射流风机布置方式对风机升压折减效率的影响,优化曲线公路隧道射流风机布置方式,采用CFD方法对曲线隧道内多种风机布置方式及射流特性进行三维数值模拟计算分析。结果表明,改变并列风机组横向位置,以隧道断面轴对称线为基准向隧道内侧移动0．5m风机折减效率最高,其余位置风机折减效率不同程度下降;在满足隧道内建筑限界要求的基础上,风机组离拱顶越远风机折减效率越大;曲线隧道内,风机射流受到曲壁面的影响,射流特性较直线隧道更为复杂,风机诱导段距离约为90m,风机组纵向间距应大于100m。     

公路隧道群污染物串流扩散机理与通风控制方法研究

本文模拟分析了不同间距、不同风速条件下两隧道间污染物分布情况,揭示了洞口之间污染气体扩散机理,提出了纵向间距50~100m两座相邻隧道污染物窜流百分比35%~65%结论,当洞外横风小于1.0~1.5m/s时,污染物窜流会导致后一隧道洞内污染物浓度超过设计允许浓度;提出了粤北山区复线高速公路间距50~100m隧道群的射流风机一体化设计方法和风速联动控制方法,为公路隧道群相邻隧道通风设施的一体化设计、建设和运营控制提供了技术依据。     

自然开口及射流风机位置对公路隧道CO浓度分布的影响

为了优化公路隧道自然开口及射流风机的位置,实现降低隧道建设成本、节约能源和减少环境影响的目的,以开设自然开口的公路隧道分段式纵向通风方式为研究对象,通过建立公路隧道的通风数学模型,研究自然开口和射流风机的布置位置对隧道CO浓度分布的影响.研究表明:设置自然开口后,隧道内污染物浓度分布情况并非一定优于不布置自然开口;在多自然开口通风方案中,将距离隧道出口较近的自然开口作为排风自然开口可提高分污效果;将自然开口集中布置在隧道后部,同时将较多的射流风机布置在自然开口群后端,可增大隧道出口的实际通风量并降低隧道出口污染物浓度.     

矩形大断面水下隧道射流风机布设位置优化仿真

矩形大断面水下隧道具有"超宽扁平"化的特点,其结构区别于一般公路隧道,因此纵向通风中射流风机布设方式也呈现出明显的差异性。为了获取矩形大断面隧道射流风机最佳的布设位置参数,以获取最佳风机升压效果,保障射流风机高效运行,以太湖水下特长公路隧道工程为矩形大断面隧道模型蓝本,利用CFD软件Fluent建立隧道射流纵向通风方式的三维模型。通过仿真模拟计算得出升压影响系数判断射流通风质量,研究射流风机安装高度、横向净间距和纵向间距对纵向通风效果的影响。结果表明:射流风机升压系数与风机距顶壁距离成正比;当风机距隧道顶壁距离为1.2D～1.4D(D为风机直径)时,升压系数为0.897～0.931;射流风机横向间距不断增加时,升压系数先增加再减小,当风机横向间距为2D～2.4D时,升压系数可超过0.9;随着射流风机纵向间距的增加,其升压系数先增加再减小,当风机纵向间距在140～170 m时,升压系数为0.887～0.936。综上,考虑到建筑限界等条件,射流风机的最佳布设位置应为:距隧道顶壁1.2D～1.4D处,风机横向间距2D～2.4D;风机纵向间距140～170 m,最优间距为150 m。     

射流风机升压影响因素的计算机辅助试验仿真分析

结合公路隧道纵向通风系统设计方案，运用CFD（计算流体动力学）方法对射流风机的升压效率影响因素进行三维数值分析，确定了影响射流风机升压效率的主要因素，并提出提高射流风机升压效率的措施以供工程设计参考。     

高海拔公路隧道火灾烟气控制临界风速研究

为了探究高海拔与低海拔公路隧道火灾燃烧特性的差异,掌握高海拔隧道火灾烟气控制临界风速计算方法,给高海拔隧道防灾通风及人员疏散设计提供参考,建立1∶16的缩尺寸移动式水平模型隧道试验台,对海拔高度为504、3 297、3 544、4 103、4 446 m的5个地点开展隧道火灾热释放率试验研究,并采用三维数值计算方法和量纲分析,对不同海拔高度、不同火灾热释放率工况下水平隧道内烟气控制临界风速进行研究和分析。结果表明：在油盘尺寸相同的情况下,随着海拔高度的增加,火灾热释放率明显减小,燃烧时间显著增长,当海拔超过3 000 m时,高海拔地区隧道稳定段火灾热释放率仅为海拔504 m隧道火灾稳定段热释放率的60.9%。隧道火灾临界风速随着海拔高度的增加而增大,其表现出2种典型变化规律：火灾热释放率大于30 MW时,海拔高度对临界风速影响较小,同一火灾热释放率下,海拔5 000 m时隧道内临界风速较海拔0 m时提高了不到2%;火灾热释放率小于30 MW时,海拔高度对临界风速的影响显著增强,且随着热释放率的减小影响不断增大,当火灾热释放率分别为5.73、12.67 MW时,海拔5 000 m隧道内临界风速较海拔0 m时分别提高了26%和13%。基于高海拔隧道火灾热释放率及隧道火灾临界风速的变化规律,提出了典型双车道高海拔隧道火灾烟气控制临界风速的计算方法。     

雪峰山隧道通风方案分析

详细介绍了雪峰山隧道采用分3段通风方案、分两段通风方案以及全纵向通风方案的分析方法、计算结果和比较结论.通过分析指出:对于公路隧道风机配置,必须进行多工况分析才能得出合理的结论;对于通风方案的比选,必须对隧道在使用期间的运营管理费用与土建工程等一次性投资进行综合分析才能达到多中选优的目的.     

静电除尘装置（ESP）在我国公路隧道中应用的可行性

机动车辆在公路隧道中产生的各种空气污染物质严重影响着行车视距和驾乘人员的身心健康,国内外专家提出了各种提高公路隧道内空气质量的处理方案。通过调研分析公路隧道用静电除尘装置的原理、效果以及在世界各地的应用情况,探讨了静电除尘装置应用于我国公路隧道的可行性。研究发现,与其他废气处理技术相比较,采用静电除尘技术治理隧道废气在世界公路隧道中得到了广泛应用,技术成熟稳定,处理效果优良,具有极高的社会效益和经济效益。采用静电除尘加射流风机的纵向通风系统是一种既经济又环保的通风方案,也是公路隧道通风技术的发展方向。随着公路隧道的发展、静电除尘技术的成熟和人们对空气质量要求的提高,在我国的公路隧道中安装静电除尘装置将是保护环境的需要,更是人民健康的需要。     

国内规模最大的一座公路隧道通风竖井将在秦岭终南山特长隧道区建成

陕西秦岭终南山特长隧道在西安一安康高速公路上，隧道长18．02km，是我国目前最长的一座隧道。其营运通风方案是在左右线共设三座竖井，竖井底由风道（穿过风机房）与隧道相连。中交隧道公司中标的二号竖井是一座规模最大的公路隧道通风竖井，井深661．1m，直径12．8m，通风道3个，累计长1906m，风机房面积1681m^2，附属洞室长652．5m，工期20个月。针对此项工程，在地质复杂、技术标准高、施工难度大、工期紧、任务重的情况下，中交隧道公司正进一步完善施工技术方案，制定施工组织设计，调配施工所需资源，积极进行施工准备工作。     

城市公路隧道二氧化氮浓度控制及通风方案研究

在含有二氧化氮（NO2）的环境中,过高的二氧化氮浓度对人体的危害很大,但在公路隧道设计规范中,却没有对二氧化氮浓度排放标准进行规定。为了保证城市公路隧道行驶机动车内人的健康、卫生和隧道的营运安全,以某隧道（620m）工程为例,结合隧道智能监控系统数据分析,提出在城市公路隧道内二氧化氮浓度的排放限值,以及相应的通风方案,为城市公路隧道监控系统软件设计提供参考。     

基于FDS的公路隧道火灾射流风机通风模式数值模拟研究

公路隧道内的纵向射流风机在火灾发生后的启动对控制烟气扩展起着十分重要的作用,通过FDS软件模拟了火源与射流风机之间的不同距离对烟气控制的影响和4种不同工况下射流风机通风模式对烟气扩散、下沉的影响;之后通过数值模拟所得数据得出不同工况下隧道内部的温度分布和能见度分布的情况.通过模拟结果和数值分析得出了射流风机在火灾发生时最有利于协助人员疏散和灭火作战的两种通风模式,为今后消防部门和隧道管理部门正确使用纵向射流风机进行通风提供一定的参考.     

公路隧道交通控制模式研究

对公路隧道交通的控制模式进行了研究,提出单向双车道双洞隧道一般有40种运营工况、12种洞内交通流组织方案、24种控制模式,文章简略分析了每种控制模式的应用条件.