公路隧道互补结合竖井送排的改进型混合通风方式研究

针对特长公路隧道常规分段纵向式通风系统运营费用昂贵的问题,提出采用双洞互补与竖井送排相结合的改进型混合通风方式。在理论分析的前提下给出换气横通道与竖井的合理结合方案,详细推导适用于超出常规双洞互补通风方式限制长度的隧道的改进型混合通风方式计算方法;通过比较传统分段通风方式和改进型混合通风方式的交通风与隧道结构利用效率,对改进型混合通风方案的经济效益进行工程实例分析。结果表明：改进型混合通风方式与常规分段纵向式通风方式相比,前者有效地提高了交通风的利用率,降低了由于交通风太过富余而对隧道通风产生的不利影响,同时减少了资源的浪费;在最不利的行车阻滞工况下,改进型混合通风方式需要通过竖井进行送排的风量之和由1 723.06 m³·s^-1降至804.62 m³·s^-1,降幅达53.3％,有效地减少了轴流风机的功率,降低了对竖井的设计要求;在隧道通风最不利工况下,射流风机的配机功率提高了84%,轴流风机配机功率降低了52.4%,虽然射流风机购置费用增加,但总配机功率仍然减少13.1%,极大地节省了运营费用;在土建方面,改进型混合通风方式增加了2个横风道,取消了部分送排联络通道,相互抵消,但竖井的规模减小,土建费用有所下降;改进型混合通风方式增加了2条排烟通道,解决了双洞互补通风方式中火灾排烟困难的问题。     

全球最深超大型竖井工程顺利贯通

全长18．02km的秦岭隧道为了实现各种运营条件下的通风要求,采用了3座竖井的纵向通风方式,宛似在隧道上方开了三个“天窗”,将隧道分成自成体系的送排风区间。从北向南通风区间的长度分别为3930m,4316m,4949m,4825m,从而缩短了送排风的距离。在隧道顶部的射流风机与竖井内的轴流风机相结合形成了“接力传递”式通风系统,从而能有效地改善隧道内的空气质量。     

公路隧道斜井送排式通风节能系统优化分析

公路隧道在施工阶段一般利用斜井作为辅助通道增加施工工作面,运营阶段继续采用此斜井作为运营通风通道,这种通风系统能耗巨大,年运营维护费逾越百万元。竖井送排式通风系统相对斜井通风系统沿程损失更小,通风效率更高。因此提出新建竖井作为运营通风道,原施工斜井作为逃生救援通道的新型通风节能优化方案。本文基于山西云山隧道实际工程,分别计算斜井与竖井的土建造价及能耗,利用FLUENT软件对斜井与竖井通风进行数值模拟,分析两者土建费用、运营能耗以及通风效率,对此优化通风系统的经济性进行评价,并为类似工程提供参考。     

长大公路隧道不同纵向通风方式的选用

特长隧道通风方式的确定是通风设计关键的一环，对诱导式(射流风机)、竖井集中排风式、竖井送排风式等不同的纵向通风方式进行了分析，提出了选择通风方式的意见。     

特长公路隧道正洞送排风口间短道流态数值分析研究

结合特长公路隧道竖井送排通风系统设计方案,运用了计算流体动力学(CFD)方法对隧道正洞送排风口间短道流态进行三维数值分析,确定出短道流态的影响因素,并给出确保短道流态满足设计要求的土建设计方法和运营风量调控措施,结论可供相关通风工程设计参考.     

浙江省高速公路特长隧道运营通风土建结构的设计实践

特长隧道的运营通风问题已成为制约特长公路隧道设计和建设的控制性技术之一.对浙江省4座高速公路特长隧道的营运通风土建结构的设计做了介绍,包括总体设计、地下风机房、联络风道、运输通道、逃生通道、竖井、风塔的结构.并根据建成隧道的运营情况,提出进一步改进的措施.     

华蓥山特长公路隧道地下风机房设计与施工

为解决长大隧道通风问题,通常采用的是竖井、斜井分段送排风方式并配备地下风机房,而我国对地下风机房的研究正处于起步阶段。结合正在施工的四川省南充—大竹—梁平(川渝界)高速公路华蓥山特长公路隧道,介绍地下风机房的适用条件、布置方式、结构支护、防排水及施工方案等。实践证明:地下风机房能有效地解决隧道通风运营及管理问题,虽然施工难度大、工程造价较高,但具有占地少、风机房内四季温差小、便于管理等优点,值得推广应用。     

公路隧道送排式通风短道优化设计研究

在竖井送排式通风时,排风口和送风口之间可能产生短道流动,这种短道流动会阻碍隧道内的空气交换。将以某分段纵向通风特长公路隧道为例,主要运用CFDesign软件,对短道进行数值仿真模拟,通过模拟得出不同的短道长度,不同送排比对隧道回流状况的影响,通过对比,确定短道的最佳长度。     

基于流体力学相似理论的“互补式+排烟竖井”组合通风模型试验研究

为研究"互补式通风+排烟竖井"组合通风方式隧道内风速变化规律,采用物理试验研究手段,对初步拟定的隧道通风方案进行模拟研究。针对营尔岭隧道建立1∶10的通风物理模型,观察隧道模型各区段内气体的流动状态。研究结果表明:竖井采取排风状态,打开上行隧道竖井阀门,增大竖井风机频率时,上行隧道送风段及其短道段风速保持稳定,排风段风速减小;下行隧道送风段内竖井到隧道出口段风速减小,竖井到右线横通道段风速保持稳定,短道段和下行隧道排风段风速增大;打开下行隧道竖井阀门,增大竖井风机频率时,上行隧道内的风速均保持增大;下行隧道排风段风速有缓慢增加趋势,但总体上各个区段的风速基本保持稳定。     

多匝道城市公路隧道通风孔布置研究

针对某多匝道城市公路隧道,利用SES通风模拟软件研究通风孔布置、通风孔个数等因素对隧道内污染物体积分数分布、通风孔排污效率等通风效果的影响。结果表明:1)隧道采用顶部开孔自然通风方式,可以有效减少隧道内及出口处污染物体积分数;2)在匝道分岔点上方集中布置通风孔能达到较好的通风效果,开孔个数较少可减少土建投资;3)隧道段过长污染物体积分数不能满足标准时,应在隧道段后部增设开孔。     

海底隧道半横向通风孔物理模型试验

为了研究半横向通风送、排风孔形状和大小对隧道通风的影响,建立了港珠澳大桥海底隧道半横向通风孔物理模型;通过测试分析,研究了隧道内风量与风道内风量的关系以及不同风孔大小对隧道及风道静压的影响规律。结果表明:在相同通风动力下,送、排风孔面积越小越有利;在相同排风孔过风面积下,较高排风动力对应的通风效率较小;当变化风孔类型时,在送风段,风孔面积对风道内静压影响比较明显,在排风段,风孔形状对风道内静压影响比较明显。     

西秦岭隧道互补式通风数值仿真分析

为研究换气风量与换气通道位置对互补式通风隧道内污染物浓度的影响规律,建立隧道通风三维数值仿真计算模型,分析4种不同组合工况下换气风量和换气通道位置对污染物浓度的变化影响。结果表明:随着换气风量的增加,上坡隧道排风段污染物浓度减小,下坡隧道全段污染物浓度减小;随着换气通道与上坡隧道入口距离的增加,上坡隧道排风段污染物浓度增加,下坡隧道排风段污染物浓度减小。     

鄂赣特长公路隧道陡坡通风斜井设计方案优化与施工

鄂赣特长公路隧道1#通风斜井原设计井身坡度、排风联络通道、排烟联络通道陡,施工难度及安全风险均较大,难以在20个月合同总工期内实现如期竣工目标。从安全风险、施工难度、多种施工方案功效测算或结构分析、工期目标等方面阐述原设计方案的困难,并在满足原设计通风功能前提下,结合地形、地质条件,通过采用"减缓斜井井身坡度+变更联络通道与正洞连接方式"对鄂赣隧道1#通风斜井设计方案进行优化,有效降低了施工风险、提高了施工功效,实现了工期目标。     

某静音型电源车通风系统设计与散热分析

针对静音型电源车通风散热要求,计算了车舱内柴油发电机组的散热量和整车通风量,根据通风量的大小对电源车通风散热结构进行了设计,包括进、排风口的大小、位置以及进、排风方式,并利用计算流体力学（ Computation-al Fluid Dynamics , CFD）方法对通风散热效果进行了仿真计算,分析了车舱内流场和柴油发电机组的温度场分布。结果表明,所使用的计算和设计方法是合理的,车舱的通风散热能够满足要求。     

麻崖子隧道斜井联络风道设计及优化

在特长隧道修建中,斜井送排风地下联络风道是特长隧道通风设计及施工中的难点。本文以兰海高速麻崖子特长隧道为工程依托,对隧道斜井底部联络风道的设计在施工中所面临的问题进行分析,在满足了通风需要断面净空要求前提条件下,考虑施工方便性和节省工程投资,对联络风道的布置形式进行了调整优化,减短了风道长度,改善了施工条件,在经济效益上也具有显著优势,可为类似工程提供技术借鉴和参考。     

特长跨海公路隧道排烟道辅助通风下排风口设计参数的数值模拟研究——以青岛第二海底隧道为例

针对特长水下隧道不设竖井运营通风方案下的参数优化,依托青岛第二海底隧道在海中不设竖井的新型运营通风方案,利用CFD软件Fluent建立三维数值模型,分别研究2种不同形式排风口(整体式和分离式)、排风口面积、风阀及顶部烟道分岔口位置对风流局部阻力系数的影响,得到最优通风参数及相应的局部阻力系数。研究结果表明:1)在其他条件相同的情况下采用新型通风方案时,整体式排风口优于分离式排风口;2)随着排风口面积增大,排风口段局部阻力系数逐渐减小,减小速率逐渐降低,排风口面积宜取45m~2左右;3)随着风阀与排风口距离增大,局部阻力系数逐渐减小,但减小幅度不大,风阀与排风口距离宜取10m左右;4)随着顶部烟道分岔口与排风口距离增大,局部阻力系数呈现先减小后增大的变化趋势,顶部烟道分岔口与排风口距离宜取10～20m。     

城开路满月特长隧道通风方案优化研究

银川至百色国家高速公路重庆开县至城口(渝陕界)段满月隧道左右线分别长11446m和11428m,本文根据隧道埋深、需风量、通风井类型及数量、斜井施工运输方式提出了5种通风方案,对通风能耗、建安费、通风效果、防灾救援、工程地质问题、辅助主隧道施工等方面进行全面的技术经济比较,提出左线采用竖井送排分两段通风、右线采用一竖一斜分三段通风方案,并对推荐方案斜/竖井的最优排风比、经济风速和经济断面进行了分析,提出了满月隧道通风斜/竖井优化配置方案。论文的研究结论对满月隧道的通风设计提供了技术支撑,也对类似工程提供了参考。     

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.     

关于发电机组机房通风降噪的优化设计

本文通过对机房通风降噪系统进行优化设计,改变进排风方式和结构,优化降噪单元结构,通过对比分析表明:新风进风处设置风机进行强制送风,保持微正压,比自然送风通风效率高;排风处利用发电机组的冷却风扇通过消声器通道排热风,比两级风机排风效果好;新设计的机翼型消声片,由于机翼型消声片的吸音面积增大,从而导致降噪性能提高,进风提高...     

对台湾海峡隧道通行方式与施工方案的探讨

针对台湾海峡通道隧道与桥梁方案通行方式存在差异及施工技术更为复杂的问题,对通行电动汽车的可能性和隧道布置方案进行探讨,对台湾海峡隧道TBM施工的通风、运输、设备可靠性及工期控制等关键制约因素进行分析,认为从技术可靠、工期可控的原则出发,有必要布置人工岛对隧道施工段落进行分割。对人工岛的功能、结构方案提出了设想,对今后的研究工作提出了建议。