长大公路隧道污染物浓度分布模型研究

以长大隧道的污染物浓度为研究对象,提出了前馈式隧道通风控制系统中的污染物浓度的线性分布模型,通过实测数据对所提出模型进行了验证,结果表明所提出的简化模型计算简便且计算精度能够满足实际工程的需要。     

公路隧道CO设计浓度限值的分析研究

现行规范中给出的CO设计浓度对隧道长度、人员不同通行方式的考虑过于粗略,且未考虑海拔高度的影响。本文分析了CO对人体危害的机理,通过Coburn-Forster-Kane模型分析了CO浓度与人体血液中产生的COHb浓度之间的关系,从而得出了公路隧道内经历时间与CO浓度限值之间的关系,并分析了海拔高度、通风方式以及人员不同通行方式对CO浓度限值的影响。通过分析结果可以看出,规范中规定的CO设计浓度在经历时间较长的情况下将不再适用,取值过高,应进行修正。本文分别计算出COHb浓度控制为2％和1.5％时,在不同海拔高度的公路隧道CO设计浓度限值,并整理成表格,可在公路隧道在通风设计中参考使用。     

成都地铁浅埋区间隧道自然通风排烟方式的热烟试验研究

区间隧道采用自然通风的方式进行排烟在国内尚属首次.采用熬烟试验方法在建成的实体隧道现场,验证了成都地铁浅埋区间隧道现有的通风竖井间距和通风面积能够满足隧道排烟的要求.烟层高度高于人体特征高度,烟气通过区间隧道最近的两个通风竖井排出,烟气蔓延区域控制在两个通风竖井之间,来自隧道内外的自然风对排烟效果的影响不大.     

马鞍山特长高速公路隧道通风控制系统研究

运用前馈式神经网络理论、空气动力学理论以及模糊控制理论,针对马鞍山特长隧道的特点,以污染物浓度预测增量、污染物实测浓度和控制目标为输入,以需要增加或减少的风机组数为输出,构建了前馈式智能模糊控制系统,达到了隧道按需通风、节能减排的目的,解决了传统后馈式通风控制方式滞后、粗放的问题,利用Matlab软件对该系统进行仿真、调试,验证了该系统的有效性,通过计算马鞍山隧道一天开启风机的耗电量可知,采用前馈式智能模糊控制系统可以比采用传统后馈式通风控制系统相对节能12.21%左右,节能减排效果显著,对类似隧道工程的研究具有参考和指导意义。     

公路隧道稀释NO_2需风量确定的必要性分析

本文通过分析公路隧道通风系统设计风量的确定方法,探讨公路隧道控制NO_2浓度需风量确定的必要性。结合工程案例,对公路隧道通风系统设计风量与控制NO_2浓度需风量进行了对比。结果表明:隧道通风系统设计风量并未明显大于控制NO_2浓度需风量,在进行公路隧道通风系统设计时宜进行NO_2需风量验算。     

上海某燃气管隧道焊接施工临时通风方案研究

在隧道等狭长的密闭空间内进行焊接时,排除焊接污染物和施工人员的健康保护是焊接作业通风的关键难题.本文以上海某燃气管隧道为例,根据焊接污染物确定通风量,随后用计算流体力学(CFD)中的Realizable k-ε紊流模型对方案中的局部排风罩进行了建模分析.并结合现有的隧道通风方式,提出两种适合该隧道的通风方案,最后对两种...     

天然气过江隧道施工过程通风排污数值的模拟

为保证隧道内施工安全,运用计算流体力学数值模拟技术,研究了天然气过江隧道施工过程中的通风排污方案。研究建立了天然气过江隧道的三维通风模型,以施工人员呼出的CO2浓度和电焊产生的烟尘浓度为评价因子,研究了不同施工阶段污染源的释放位置及浓度对隧道内污染物分布的影响,来评价采用隧道入口送风和隧道内部射流风机共同作用下的通风排污效率。研究发现污染源的释放量对污染物的分布影响最大,污染源的释放位置不同会对隧道内污染物浓度产生一定影响,其中最不利的工况位于隧道两端。     

南昌红谷隧道通风及洞口污染物排放分析

通过对隧道需风量计算、通风网络模拟及现场风速测试,得到了隧道各匝道在不同车速条件下的通风量,分析了多匝道风量分配特性;采用隧道出口污染物扩散TOP模式,预测隧道出口不同风量条件下的污染物扩散情况,并实测了隧道出口污染物浓度,分析了洞口排风对敏感建筑附近环境的影响.研究表明,城市隧道通风计算中污染物CO基准排放量取值偏高...     

人体移动对建材VOCs散发影响的研究

装饰性建材、通风系统、以及人体行为方式影响着人体污染物的吸入剂量。本文以侧送风系统为例,模拟了某工人在安装木地板过程中,来自地板与通风系统的污染物的吸入剂量。基于模拟结果,分析了人体移动对室内环境参数、通风效率、贡献率的(CRP)等指标的影响,其结果对于安装人员的工作环境的改善具有一定意义。     

公路隧道平行导洞结合分段纵向通风系统研究

针对高海拔隧道和水下隧道因建设条件、地理条件和环评要求等因素影响不便修建竖、斜井的问题,提出了平行导洞—分段纵向通风系统。在隧道通风理论的基础上,推导了适用于该通风系统的设计参量的计算公式;同时结合隧道通风设计程序,给出了从隧道分段位置确定、设计风量计算、设计参数初始值计算到污染物浓度校核的设计流程,从隧道长度限制和需风量,初步分析了混合通风方式的适用条件。结合工程案例,给出了混合通风方式的实际应用方案,方案在不修建竖井的前提下,结合集中排烟通道很好地解决了火灾人员逃生问题,具备实际可行性,为今后穿越高海拔和跨海公路隧道的通风设计提供了新思路。     

公路隧道通风设计的理念与方法

分析了公路隧道通风设计存在的主要问题,提出隧道通风可靠性设计的理念,建立了基于服务水平的通风设计法—红灯设计法。对于交通量和控制车速这两个通风参数的选取,应采用交通工程的理论与方法来确定,从而达到既满足规范要求,又满足运营需要与节约工程投资的目的。     

Influence of traffic force on pollutant dispersion of CO,NO and particle matter (PM2.5) measured in an urban tunnel in Changsha,China

Environmental safety issues and ventilation problems caused by the construction of urban tunnel have increasingly been attracting people’s attention. Previous studies in China have mainly focused on vehicle emissions and ventilation control technologies in road tunnels, resulting in a research gap on urban tunnel ventilation engineering design. Therefore, a detailed monitoring investigation was conducted from May 22 to June 2, 2013 in Changsha Yingpan Road Tunnel, China. The study aim was to measure the traffic characteristics, air velocity and the carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NO_x) and fine particulate matter (PM_2.5) concentrations in this tunnel, which has two lanes per bore and multiple ramps. Measurement results show that during the workday morning peak, the maximum traffic flow was 1560 passenger-car-unit/h per lane with vehicle speed around 33.6 km/h in the eastbound tunnel, the average air velocity was 3.07 m/s, and the proportion of the light-duty vehicles (LDV) was 97.3%. Under the traffic force (not open fan), the CO and NO average concentrations at the main tunnel outlet were 20.3 ppm and 1.65 ppm, respectively. The gas pollutant concentrations are effectively controlled within the multiple-ramps tunnel and the design air volume flow is noticeably reduced. The traffic air flow was found to provide 32.5% of the required air volume to dilute NO_x in blocked traffic condition (vehicle speed of 10 km/h). In addition, the PM_2.5 concentration is mainly affected by the value of background outside the tunnel. The result can provide a quantitative assessment method to support pollutant concentration control and contribution of requested air volume by traffic flow in urban complex structure tunnel.     

近接隧道污染物窜流特性与通风能耗分析

采用三维壁面射流理论分析隧道洞口排污的射流特性,在此基础上建立近接隧道污染物窜流的理论模型,理论计算结果与已有研究试验数据吻合良好。在不考虑地形、环境风、交通流等影响时,窜流比φ主要受上下游隧道间距x与洞口水力直径D的影响,φ随x/D的增大而减小,为了控制窜流比在10%以下,x/D应大于25。理论计算表明:随着窜流比的增加,下游隧道的需风量增加,隧道通风能耗陡增;且需风量和能耗的增幅随窜流比的增大而增大。为抑制近接隧道需风量和通风能耗的增加,除了降低窜流比,还可采用竖井进行提前排污。     

地下道路污染物对流扩散反问题伴随同化研究

在反问题框架内,基于偏微分方程最优化控制理论的伴随同化方法,建立了融合动力模型和观测信息的地下公路隧道污染物对流扩散反问题的计算模型,并给出了模型求解方法。以对流扩散方程中的源项为例进行了反演计算,并利用反演计算出的源项对污染物浓度进行了预测。研究表明,与传统的正问题模型相比,反问题模型反演计算得到的源项可以动态地反映隧道内车流量、车速、排放特性等因素的综合影响,并且计算得到的污染物浓度场精度更高。应用该方法,通过有效的对各类污染物观测资料进行客观利用,可以识别一些不确定参数,从而更好地实现对污染物浓度分布的分析与预测。     

城市地下交通联系隧道防火设计探讨

城市地下交通联系隧道是一种新型的城市地下交通系统,文章通过分析其本体特点及其对通风排烟系统的影响,指出了城市地下交通联系隧道在防火中的关键问题,并给出了其性能化防火设计的研究思路。     

港珠澳大桥沉管隧道通风变频节能技术研究

为达到"节能减排"的目的,需对长隧道运营中的通风节能技术开展研究,特别是随着长大公路隧道修建数量的增大,通风必将成为隧道运营中的"耗能大户"。应用变频调速技术通风控制的港珠澳大桥隧道工程为依托,,采用CFD方法对并联变频风机的失速及控制优化进行研究,并对隧道内运营通风采用变频调速技术进行了节能效益分析。结果表明当风机并联失速转速比为6.25以及尽量使两台并联变频风机以相同的转速运行,同时隧道内风机采用变频调速技术时可以大幅度降低隧道的运营通风费用。     

交通风作用下的隧道运营通风研究

公路隧道中,车队行驶产生的交通风可以作为对机械风的补充,对隧道运营期通风节能有重要意义。为了分析交通风对隧道通风的影响,本论文依托太湖水下隧道,建立了1 000 m长度的等比例横截面模型,并对模型进行了独立性验证和有效性验证。基于计算流体力学(CFD)原理,采用动网格技术对不同车型比例构成的车队在隧道行驶产生的交通风进行了数值模拟。结果表明,车队经过检测断面时,产生的交通风速呈现周期性变化,表现为先上升,后下降,最后再回升。当车速为85 km/h,中型车和大型车总占比为50%时,车队平均风速最高可达到2.0 m/s。