公路隧道雙向換氣式縱向通風研究.pdf

1、隨著公路隧道建設的不斷發(fā)展，眾多長大、復雜化的公路隧道不斷地涌現(xiàn)出來，隧道通風及其控制系統(tǒng)的難度也隨之增加。本文依托國家重點工程項目——錦屏施工輔助隧道對雙洞單向特長公路隧道縱向通風技術進行了全面、詳細地研究，編制了相應的公路隧道通風計算程序，并進行了隧道通風模型試驗研究。 當隧道內車流量較小、單車污染物排放較大時線源模型不能真實、準確反映隧道污染物分布的問題，提出采用“點源模型”來研究隧道運營通風中污染物的分布，并建立了單線公

2、路隧道運營通風數(shù)值計算模型。依據(jù)網(wǎng)絡通風及隧道火災理論，建立了公路隧道網(wǎng)絡通風及火災事故通風數(shù)值計算模型。導出了上述計算模型的具體求解方法，并利用MATLAB編制了公路隧道運營通風計算程序和公路隧道火災事故通風計算程序。 受地形及車流工況的影響，相鄰上、下行隧道內通風負荷有較大差異，為提高隧道通風系統(tǒng)的經(jīng)濟效益，詳細地研究了雙向換氣方法在通風負荷不均勻雙洞單向公路隧道通風中的應用，給出了具體的設計過程及計算方法，并采用該方法對錦

3、屏施工輔助隧道進行了簡要的通風設計計算。 時變的車流通過隧道時，為使得通風控制系統(tǒng)做出有效地控制，開啟相應的風機臺數(shù)，依據(jù)隧道通風控制理論及神經(jīng)網(wǎng)絡基礎知識，構建了用于單線公路隧道及雙向換氣式隧道網(wǎng)絡通風控制的神經(jīng)網(wǎng)絡在線控制模型，導出了該模型的具體設計過程，并編制了相應的隧道通風控制程序。 錦屏施工輔助隧道的摩擦阻力特性屬于大粗糙度、非均勻糙率的問題，緊急停車帶處的氣體流動復雜，通風氣流的摩擦阻力和局部阻力將是流動阻力

4、的主要組成部分。依據(jù)相似理論建立了摩擦阻力和局部阻力損失系數(shù)的模型試驗平臺，在不同Re下進行了三組阻力系數(shù)的試驗，通過對比分析，A、B線隧道的摩擦阻力損失系數(shù)λ為0.04，B線隧道正向和反向ξ值分別為0.3491和0.3362；利用幾何相似，運動和動力類似的模型原理建立的射流風機升壓力模型試驗平臺，用以驗證CFD計算模型及方法的正確性。 對錦屏施工輔助隧道A、B線在正常交通、交通阻滯及堵塞時，隧道內風機在兩種不同開啟方式下進行了

5、數(shù)值模擬計算，給出隧道內污染物濃度分布情況以及隧道內三個不同位置發(fā)生交通阻滯和交通堵塞時污染物濃度達到限制值的時間；通過對A、B線隧道內分別按不同風機布置方式時隧道內壓力分布的計算分析，給出適合于該隧道通風的風機布置方式；利用隧道火災事故計算模塊，對大型載重車在A、B線隧道三個不同位置發(fā)生火災的工況進行了計算，給出了兩條隧道內空氣溫度、壁面溫度和火災煙霧的分布；此外，還計算了在此規(guī)模火災下高溫煙氣對射流風機的燒毀情況，并根據(jù)計算結果給出