城市隧道纵向通风延迟效应的机理研究及影响因素分析

纵向隧道通风动态过程现场试验结果表明,当改变隧道射流风机的运行状态后,隧道风速需要较长的时间才能达到稳定状态,即纵向通风隧道存在延迟效应。通过理论公式推导得出的隧道流场在风机调控下的动态响应公式,可用来预测隧道延迟效应的强弱,其理论计算结果与现场实测数据吻合良好。参数化研究发现:在相同初始速度下,开启射流风机数量越多,隧道风速达到稳定的时间越短;关停射流风机数量越多,隧道风速达到稳定的时间越长。在启停相同数量射流风机的条件下,初始速度越小,隧道风速达到稳定的时间越长;隧道越长、截面积越大、隧道壁面越光滑,稳定时间越长,通风延迟效应越显著。     

公路隧道纵向通风数值计算

近年来随着我国高速公路建设发展,公路隧道通车里程日益增长。公路隧道通风中射流风机纵向通风是应用最为普遍的通风方式,采用数值计算方法,fluent计算软件模拟计算公路隧道射流风机纵向通风工况流场,并对计算结果进行分析,为公路隧道纵向通风设计提供参考。     

特长公路隧道运营通风多模式转换及节能研究

为降低多竖(斜)井复杂运营通风系统的能耗，将运营通风多模式转换系统应用于特长公路隧道分段纵向通风中。基于隧道内回路风压平衡和通风网络理论，提出隧道通风模式初拟、极限交通承载量计算、动态化通风模式选择、射流风机台数确定及通风能耗对比优化的通风设计流程，研究多模式通风转换系统的运作方式，对比分析常规分段纵向通风方式和多模式转换通风方式的运营能耗。结果表明，隧道远期设计高峰小时交通量达到最大值3 137 veh/h时，需开启29组射流风机，此时隧道各段风速小于8 m/s；一天中31.25%的时段通过模式1即能满足通风要求，52.08%的时段需要通风模式4才能满足通风要求，多模式转换通风较仅通过模式4进行通风总功率减少20.71%；交通量小于1 726 veh/h时，3#竖井排风量可降低为93 m³/s，隧道内风机总功率可减少37.57%。     

单向交通隧道通风控制模式研究

随着我国高速公路建设的迅速发展,公路隧道的数量也越来越多,且多数公路隧道为单向交通隧道,隧道通风多采用纵向通风方式.文章根据实测的大宝山隧道射流风机启动后通风量的变化过程及稳态值,并吸收了一些运营隧道通风控制的经验,通过数值仿真探讨了单向交通隧道纵向通风控制模式及控制规律.     

乌池坝特长公路隧道通风方案设计

文章简要介绍了乌池坝特长公路隧道的工程概况,对目前最为常用的全射流通风以及斜、竖井加射流风机组合的分段纵向通风方式进行了对比、分析和研究,并充分考虑了正常运营、交通阻塞、火灾和换气四种不同工况下隧道内气流组织、通风及其控制等要求,提出了推荐方案:右线采用斜井集中排出式 竖井送排式 射流风机纵向通风,左线采用斜井集中排出式 射流风机纵向通风。本通风方案采用了一井两用的设计思路,即左线斜井同时对左线隧道和右线隧道进行集中排风;此外,考虑左线入口段火灾时的排烟,从右线竖井处设置了专用排烟通道连接左线。在满足通风要求的基础上,重点研究了通风运营成本及运营安全、火灾排烟及火灾通风控制等关键问题。     

分离式公路隧道火灾应急通风联动控制模型试验研究

为研究隧道左、右洞通风系统的联动控制,文章提出了三种射流风机联动控制方案,采用1∶10模型试验方法研究三种控制方案时横通道内的风速、风向及烟气蔓延情况,通过对比分析提出合理的联动控制方案：即火灾隧道开启火源上游风机,相邻非火灾隧道相向开启横通道两侧风机以形成正压。研究结论弥补了行业规范中对火灾工况下分离式公路隧道通风系统联动控制技术的空白。     

高落差螺旋隧道运营期通风特性研究

为了研究螺旋结构隧道的通风特性,选取云南某高落差螺旋隧道为研究对象,对其不同工况下的隧道通风情况进行数值模拟分析.研究结果表明,从整体来看,隧道内的通风气流分布受隧道螺旋结构影响不大,但在每台射流风机的作用区域内,风速在隧道内外侧的纵向衰减特征并不相同,并会发生部分气流回流的情况.在火灾工况下,存在一段长约30 m的烟...     

三车道公路隧道射流风机设置位置研究

射流风机的升压效果不仅与风机本身的性能有关,还与风机位置等外部条件有关.运用大型通用CFD软件对三车道公路隧道中射流风机的射流场进行模拟,并根据计算结果确定公路隧道中射流风机的合理安装位置.结果表明,射流风机的纵向影响距离在200 m范围内,当风机纵向间距大于100 m时即可获得理想的升压效果.为了减小两股射流之间的干扰及隧道壁面的影响,一组中两台风机的净距应在2～5d(d为风机直径)之间,最佳净距在3～4 d之间.     

射流增压作用下分散排放隧道多风口通风特性及污染物控制研究

为揭示顶排风口进/排风引发的隧道压力突变对分散排放隧道多风口通风特性的影响，采用计算流体力学方法对射流增压作用下成组顶排风口的进排风规律进行模拟。结果表明：顶排风口排风/进风会造成隧道内局部压力的突增/突降，分散排放隧道多个顶排风口的通风特性受射流增压、沿程阻力和风口通风引发的压力突变作用。风口间距是影响多风口风量变化的重要因素。对于排风型风口，当风口间距较小时，上游风口排风产生的压力突增将超过风口间的沿程损失，下游风口由于静压提升而排风量沿程递增；当风口间距较大时，压力突增将不足以克服风口间的沿程损失，下游风口排风量沿程递减，甚至转变为进风；对于进风型风口，风口进风量将在进风引起的压力突降和隧道沿程损失的叠加作用下沿程递增。相较于其他风机开启方式，开启风机与风口组呈交错位置关系是分散排放隧道更为高效的通风控制方式，可使隧道污染物浓度极值最小。     

城市道路隧道通风井形式对通风效果的影响

文章基于某隧道工程实例,通过模型试验方法研究了通风井型隧道处于交通阻滞时通风井的通风效果。研究结果表明:当隧道仅凭借车辆低速运动产生的交通风进行自然通风时,通风井处于周期性进、排风转换状态且通风量较低;当采用射流风机与交通风相结合使通风井处于常排风状态时,矩形通风井的排风量随横截面当量直径增大而增大,通风井排风量随通风井倾斜角度减小而增大。     

西华岭隧道火灾疏散救援通道参数研究

西华岭特长公路隧道位于浙江省诸暨至永嘉高速公路金华境内,按双向四车道平行分离式山岭公路隧道设计,设计行车速度为80 km/h,其中左隧道长4 291 m,右隧道长4 312 m.设计采用全射流风机纵向通风方案.文章通过对该隧道火灾蔓延和烟气扩散规律、人员疏散安全分析及逃生救援方案的研究,确定了车行横通道和人行横通道的间距及相关疏散参数.     

八达岭地下站区间隧道火灾控制研究

采用FDS软件对八达岭地下车站相关隧道段的火灾工况进行三维数值模拟计算,结果是火灾强度为20 MW时隧道段的临界风速为3 m/s;采用一维数值模拟方法研究分析了火灾发生在隧道段不同位置时的通风方案,结果表明:合理的利用竖井内轴流风机,可以最大限度地减少隧道内射流风机的数量。     

南大梁高速公路华蓥山隧道施工通风优化研究

射流巷道式通风是一种常见的施工通风方式。为探明巷道式通风的流场及污染物分布特征,文章以南大梁高速公路华蓥山隧道为工程背景,采用流体力学软件Fluent建立了射流巷道式通风的三维数值模型,研究了隧道内的通风流场,以及隧道穿越煤矿采空区时硫化氢涌出情况下有毒有害气体在隧道内的分布情况。结果表明,现有通风风量分配不够合理,导致隧道内存在低风速区,有害气体浓度较高;其问题可通过增加对掌子面供风量和设置局扇的方式来解决;当风管风速达到26 m/s时,低风速区完全消失;在横通道前设置局扇,也可以使隧道内风速达到2 m/s,同样可以消除低风速区。     

基于交通流状态的公路隧道通风系统能效研究

为实现对隧道交通风的充分利用,本文以某隧道为依托,对交通流状态进行分类,并建立隧道试验模型和数值模拟平台,对车队连续行驶时的隧道交通风开展研究,分析了不同车型与车速下的隧道交通风特性,探究了不同交通流状态下的隧道交通风对轴流风机的节能作用。研究结果表明,充分利用好交通风对隧道通风的增压作用,可以节约相应的风机能耗。     

特长公路隧道智能前馈式通风系统研究

长大公路隧道纵向通风控制方法的选择,直按影响行车安全性、舒适度及营运电力耗费.文章提出了适应长大公路隧道运营条件的智能前馈式通风系统原型,介绍了综合控制柜的研制情况,并选择渝合高速公路的北碚隧道(4 000 m)和西山坪隧道(2 600m)为科研依托工程进行了实用性软硬件开发研制工作,对于打破国外高新技术的封锁,提高经济效益及我国公路隧道高新技术应用水平具有重要的意义.     

高海拔特长铁路隧道紧急救援站位置选型研究

为给高海拔特长铁路隧道紧急救援站位置选型提供理论依据,进而完善高海拔铁路隧道防灾疏散救援设计要求,文章以某典型高海拔特长单洞双线隧道为依托,分别采用火灾动力学三维模拟软件FDS及人员疏散软件Pathfinder建立全尺寸火灾模型和疏散模型。通过分析不同海拔高度、不同紧急救援站位置时站内纵向可见度、温度分布规律及人员必需疏散时间分布规律,得到各情况下人员可用安全疏散时间及必需安全疏散时间,进而明确不同海拔高度下紧急救援站位置。研究结果表明:海拔高度在3 000～4 000 m时,人员可用安全疏散时间、必需安全疏散时间均满足6 min要求;高海拔铁路隧道位置选型应以人员必需安全疏散时间最短为原则;海拔高度为3 000m,3 500 m和4 000 m时,紧急救援站最佳位置分别为距洞口10 km,20 km和15 km处。     

地铁振动传递特性实测与分析

目前我国城市轨道交通在快速发展，随之带来的地铁隧道振动噪声问题也受到广泛关注。地铁车辆在运行时产生的振动会经道床、隧道壁等传播至地面上方建筑物，这种振动和噪声会对居民的生活、工作和休息产生影响。为掌握地铁隧道曲线段高峰期振动传播规律，对某市地铁4号线某区段隧道内及地面和室内振动进行现场测试。基于实测结果，在时、频域内分析研究地铁隧道曲线段高峰期列车引起的振动传播规律，为后续减振降噪措施提供依据。在选定试验区段的基础上，选取1个地下截面进行隧道振动、轮轨力、位移测试、浮置板固有频率测试，地上测试选择与截面对应的地面进行高峰时段垂向振动加速度测试。结果表明：钢轨与道床的振动总极值基本相差不大，而振动衰减最大的位置是在于浮置板道床向隧道壁传递，衰减大约40dB(Z)，其次是隧道壁向地面的振动衰减，大约为20dB(Z)。振动由室外向室内传递过程基本变化不大。     

特长公路隧道平导抽吸式排烟策略数值模拟研究

为探讨利用平导作为排烟道的平导抽吸排烟新模式，建立含平行导洞的特长隧道数值模型，研究平导抽吸排烟时隧道内的烟气蔓延特征及温度分布规律。结果表明，使用平导抽吸模式进行排烟可以有效抑制主隧道内的烟气蔓延。火灾发生后100 s时，主隧道内基本上没有烟气，900 s时基本上达到稳定状态，烟气不再往主隧道两侧蔓延；随着平导两端排烟量的增大，烟气稳定时在主隧道内的蔓延距离逐渐变小。当平导两端总排烟量为600 m3/s时，烟气被完全控制在开启的3个横通道范围内；当开启3个横通道进行排烟时，顶棚最高烟气温升随排烟量的增大而降低；当对称开启2个横通道进行排烟时，隧道顶棚最高烟气温升随排烟量的增大变化不明显。在平导抽吸排烟模式下，隧道顶棚下方的烟气温度沿纵向呈指数衰减，并且烟气温度的衰减速率与横通道开启模式、排烟量的大小几乎无关。     

深圳富水复合地层地铁隧道暗挖施工引起地表沉降规律的研究

城市地铁设计必须了解所处地区地铁隧道施工引起地表沉降的规律。文章依托深圳地铁5号线工程实例,在对其18个暗挖区间隧道庞大的地表沉降监测数据合理选取的基础上,采用数理统计方法对选取的超过22 000个数据进行了整理和分析,得到了各个暗挖区间地表沉降沿隧道纵向和横向的总体分布和变化规律。研究结果表明:在各暗挖区间中地表最大累计沉降的分布规律是不均匀的,最大的达到了688.7 mm,最小的仅有7.8 mm,平均为82.3 mm;而隧道横向地表沉降的范围也各不相同,最大为140.47 m,最小为28.63 m,平均为46.78 m;实测数据与现有规范允许的最大地表沉降控制标准差别较大,建议采用适于深圳富水复合地层地铁隧道暗挖施工地表沉降新的三级控制基准。     

从烟气迁移谈轨道交通区间隧道的火灾探测

轨道交通区间隧道的火灾烟气控制有多种模式,关键是对火灾位置的准确判断。隧道内受到列车行驶的影响,高温烟气的扩散会异于常规的火灾烟气分布和扩散规律,提出了以烟气迁移规律为导向的车载火灾探测方案,为在区间隧道发生火灾时第一时间启动事故通风模式,组织人员疏散和火灾救援创造有利条件。