公路隧道双洞互补式通风的设计方法与试验

针对单坡隧道左右线通风负荷不均衡的问题,提出了双洞互补式通风方式,详细推导了左右线隧道长度不同、换气风量不同时双洞互补式通风的计算方法;采用物理模型试验,验证了双洞互补式通风方式的可行性和可靠性;利用双洞互补式通风设计方法对某隧道进行了简要的通风设计,通过比较单斜井送排式通风方案和互补式通风方案的配机功率,分析了互补式通风方案的经济效益.结果表明:双洞互补式通风方式利用下坡隧道作为上坡隧道的换气竖井,用空气质量较好的下坡隧道内新鲜空气去稀释空气质量较差的上坡隧道内的污浊空气,减小了通风系统规模,均衡了左右线隧道风量,降低能耗,节约了初期投资,具有良好的经济和生态效益.     

新场特长公路隧道双洞互补式通风方案设计

新场隧道为特长公路隧道,采用单向坡,左、右线需风量差异明显。针对新场隧道右线通风负荷过大的情况,提出双洞互补式通风方案,即增设横向换气风道,将左、右线隧道形成网络通风系统,利用左线中富余的新鲜风稀释右线中的污染空气,使左、右线隧道内空气质量均满足规范标准。根据新场隧道工程情况,通过方案比选,对双洞互补式通风方案的可行性与合理性进行研究,并对新场隧道双洞互补式通风方案进行设计。结果表明： 新场隧道采用双洞互补式通风方案可以在保证隧道内通风需求的前提下,取消斜竖井以及地下风机房等设施的设置,以较小的初期投资和后期运营管理费用,完善通风系统功能并提高行车舒适性和安全性,具有显著的社会经济效益。     

双洞互补式通风在大别山隧道中的应用研究

针对大别山特长公路隧道左右线通风负荷不均衡的情况,提出双洞互补式通风系统设计理论和方法。即在左右隧道之间增设横向通风道,将两条隧道联系起来,用空气质量较好的隧道内新鲜空气去稀释空气质量较差隧道内的污浊空气,并使两条隧道内的空气质量均满足通风要求。在大别山隧道应用中可取消增设的通风斜井,大大降低土建费用和运营管理费用。     

中梁山隧道通风的模型试验研究

对射流通风技术在公路隧道中的应用，从理论上进行了初步分析，应用流体运动的相似理论，探讨了射流通风系统模型度试验的相似律。通过模型试验，在动力射流的基本特性、阻力流的压降以及在分段吸出式通风系统中的射流调压等方面获得了一些基础数据，并提出了一些相应的计算方法，通过试验还对基本流动的速度分布和静压分布进行了测试，为流场分析提供了基本依据。     

双洞互补式通风系统在两河隧道中的应用研究

针对两河特长公路隧道左右线通风负荷差异较大的情况,采用双洞互补式通风设计理论及方法,对两河隧道通风系统进行优化设计。采用横向通风道使上下行隧道形成整体通风网络,以下坡隧道内污染物浓度较低的空气去稀释上坡隧道中污染严重的空气,使2条隧道内的通风均满足娩范要求。互补式通风方式充分利用隧道内部空间与下坡隧道的富裕通风能力,取消通风竖井,使通风系统整体经济效益得到显著提高。     

公路隧道通风物理模型试验的理论研讨

根据流动相似性理论和隧道通风主要控制因素，确定隧道通风的边界条件；以纳维-斯托克斯（Navier-Stokes）方程为基础，推导隧道通风模型试验相似准则，选取雷诺数相似作为隧道通风物理模型的相似准则；以尼古拉兹试验为基础，分析雷诺数的影响因素和自模区产生原因，论述自模区试验方法；给出隧道通风模型设计方法。     

公路隧道营运通风模型实验的相似理论研究

通过营运通风模型实验的相似理论研究，提出了模型实验应遵守的准则，并进一步分析得出了应满足的基本条件，在此基础上提出了模型简化及模型比例的有关问题，为进一步开展实验研究奠定了理论基础。     

双洞单向公路隧道交通风模型试验研究

分析了双洞互补式隧道通风中车辆交通风的应用范围,计算得出车辆交通风风速。根据交通风大小设计模型试验方案,并对该系统进行数据采集分析。通过数值模拟结果与实验数据对比分析,得出了双洞单向公路隧道模型试验中在射流通风均匀段模拟车辆交通风是可行的。     

公路隧道围岩模型试验相似材料的试验研究

满足相似关系的模型材料是模型试验的基础.在凋研相似材料研究现状的基础上,通过大量的配比试验研制出满足相似条件的模型材料.材料的力学试验表明,材料具有容重大,泊松比基本满足软岩的要求,抗压强度和弹性模量低,力学性能稳定,可重复使用等特点.     

公路隧道外水压力的相似模型试验研究

针对确定隧道外水压力的技术难题，根据相似理论，利用自行设计的模型试验装置，在不同水头高度、渗透系数、排放量以及排放系统的条件下，进行了38组工况试验。试验结果表明：水头高度越小、隧道排放量越大、围岩渗透系数越小，外水压力则越小；无论隧道是否完全封堵，只要周边已存在排水点，且隧道在其渗流影响范围之内，外水压力均可折减。分析还提出了工程类比应注意水头高度为平方的相似关系，以及对于隧道周边富水洞穴应按“复合回填”的方式进行处治的深入认识。最后指出，采用相似模型试验可以确定外水压力的上限值。     

公路隧道排送通风系统升压模式分析研究

基于动量定理及能量守恒定律,推导了公路隧道排、送风升压计算理论公式。并应用数值计算方法求得不同工况下公路隧道排、送风升压值,同时将数值计算结果与理论计算值和规范计算值进行了比较分析。对现行规范排、送风升压计算公式中相关系数进行了修正,并给出了理论合理、形式简单的新的排、送风升压计算公式。相关研究结论可供公路隧道通风设计计算参考。     

关角隧道施工通风斜井分隔技术研究

关角隧道是世界高海拔第一长隧,共设10座辅助斜井,无轨运输系统组织施工,斜井工区施工通风难度大。介绍施工通风斜井分隔方案的设备布置、能耗分析、中隔板结构形式、防漏风措施等技术,通过斜井分隔方案在关角隧道10号斜井的现场应用和通风效果测试,表明斜井分隔方案可以在无轨运输斜井的施工通风中推广应用。     

双竖井送排式通风方式的数值解析及运营经济性研究

以流体力学为基础,建立了公路隧道双竖井送排式通风方式的流量平衡方程和压力平衡方程。基于二分法数值求根方法，提出了流量平衡方程数值解的求解过程，并对迭代计算过程中初始试算值的界定、计算约束条件的选取作了介绍。以二分法为核心算法，采用面向对象的编程语言VBA (Visual Basic for Application，以下简称VBA)编制了“双竖井送排式与射流风机组合通风方式”计算程序（以下简称通风计算程序），该程序已经在多座公路隧道的通风系统设计中得以应用，并取得了良好的效果。最后从经济风速和设备运营控制两个方面，介绍了提高运营通风经济性的策略和措施。     

均匀风量集中排烟隧道火灾烟气流动分析与足尺试验

隧道火灾集中排烟系统集纵向和横向排烟模式的优势,应用愈加广泛。然而在排烟过程中,大量烟气易从离风机较近的排烟阀排出,极大降低了排烟效率并浪费了能源,为解决此类问题提出均匀风量集中排烟模式的概念,通过调节排烟阀开启角度,使各排烟阀排烟量均匀一致,最大限度的将高温烟气由火源附近的排烟阀排出。基于质量、动量和能量守恒方程,以排烟道内烟流为控制体,建立均匀排烟模式下关于排烟阀流速、排烟量、排烟阀开启角度和排烟风机风压关系的理论预测模型并求出解析解;同时,以港珠澳大桥海底沉管隧道为原型,建立世界最大断面尺寸沉管试验隧道,开展足尺验证试验。研究结果表明：均匀风量排烟系统能够通过控制排烟阀开启角度平衡各排烟阀排烟量实现高效排烟的目的;提出火灾时应开启火源最近处排烟阀且在满足烟气流速限值的情况下,控制排烟阀开启数量,既能缩短烟气蔓延范围又能实现有效节能;均匀排烟模式下,各排烟阀排烟量均匀一致,排烟阀开启角度呈逐渐增大趋势,离火源越近排烟阀开启角度越小。最后,以10 MW火灾为例,通过足尺试验验证均匀风量集中排烟烟气运动理论模型的正确性。     

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。     

Simulation and Experimental Study on the Thermal Loads of Exhaust Manifold

为某发动机排气歧管建立流固耦合模型,以进行热负荷仿真分析,模型中考虑了辐射换热和材料的非线性;同时在台架上对排气歧管进行了温度场和应变测量.仿真与测试结果表明,排气歧管汇合处的温度最高,部分区域发生了塑性变形,塑性应变最大位置与发生断裂破环的危险区域相吻合.     

雪峰山隧道运营通风模型实验研究

雪峰山隧道是国道主干线上海至瑞丽高速公路湖南省境邵阳至怀化段的控制性工程,位于邵阳与怀化两市交界山区.雪峰山隧道全长7 km,是湖南省目前拟建设的第一长公路隧道,而且是国内第一座采用双竖（斜）井三段送排式通风的隧道.由于两竖井通风方式的运营调节要比一座竖井通风方式复杂得多,压力、风量平衡、气流短路、回流等相对难以控制,需要开展专项攻关.雪峰山隧道运营通风模型实验研究的目的,是为了通过研究论证该雪峰山隧道通风方案的合理性,进一步了解该隧道运营通风的基本方法和原理,为该隧道运营通风方案提供可靠的技术保证并为实际工程服务.     

公路隧道通风网络理论的研究及应用

主要讨论了通风网络理论及其在公路隧道通风中的应用。推导出交通通风力在通风网络理论中的计算公式,介绍了风机、自然风等各压力源在通风网络中的处理办法。应用隧道通风网络解算程序,对雪峰山隧道的通风方案进行计算分析,取得了良好的工程效果。     

从梁理论浅析碳纤维布提高梁抗弯承载力的力学原理

本文依据材料力学和钢筋混凝土结构设计原理中的梁理论,分析了碳纤维布提高梁抗弯承载力的力学原理,指出在碳纤维布(CFRP)满足强度要求的前提下,碳纤维布与混凝土之间的剪切强度是控制梁提高抗弯承载能力的因素,提出了碳纤维布粘贴长度的计算方法。     

采用柴油添加剂降低柴油机排放的试验研究

在CA6110ZLA8增压中冷柴油机台架上进行0#柴油及0#柴油加5种不同添加剂的比较试验。给出了柴油机排放物(CO,HC,NOx,PM)及燃油消耗率的测试结果。分析了不同成分或不同量的添加剂对柴油机排放和燃油消耗率的影响。