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。     

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。     

城市地下交通联系隧道排烟方式探讨

城市地下交通联系隧道(Urban Traffic Link Tunnel,UTLT)主隧道一般呈环形,交通流量大且隧道高度较低等特点决定了其火灾风险性较高。一旦发生火灾,如何把烟气控制在一定范围内,并快速有效的排出隧道成为UTLT工程设计的难题。目前常采用的依靠射流风机单方向诱导通风排烟的方式不能完全解决UTLT通风排烟问题。本文以北京市CBD UTLT为工程依托,在综合分析了前人对UTLT排烟方法的研究基础上,提出了一种基于火源附近竖井排烟,两侧射流风机相向平衡压力的通风排烟方式。利用CFD软件Fluent 13.0对典型火灾场景不同工况下烟气流动进行了数值模拟。模拟结果表明火源附近竖井排烟,合理开启两侧射流风机相向平衡压力的通风排烟方式可以将烟气控制在较小范围之内。     

汕头苏埃隧道运营通风系统设计

汕头苏埃隧道为特长水下盾构隧道,中部为盾构段,两端为明挖暗埋结构。充分利用盾构的圆形结构特点,对4种隧道通风方案进行了比选,确定明挖段设置射流风机+排出式通风井+盾构段设置土建排烟风道方案为推荐通风方案。结合方案的风塔位置、洞口污染物指标介绍了运营通风系统设计,指出运营通风方案与行车速度有直接关系,不能简单采用风塔+洞口排风模式。运营通风方案既要满足洞口污染物不超标,又要合理配置风机等设备。     

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。     

集群式诱导通风技术在铁路隧道防排烟设计中的应用

本文通过对某铁路隧道通风与防排烟设计进行理论计算和数值模拟分析,并结合该隧道的防排烟效果现场测试,研究了集群式诱导通风技术应用于铁路隧道通风与防排烟设计中的可行性.结果表明,采用集中布置射流风机的诱导纵向通风方式,能够在隧道内形成较为稳定的纵向风速,能够满足隧道防排烟设计对临界风速的要求.这种通风模式可有效降低铁路隧道内连续布置射流风机的施工难度,有利于运营管理和集中维护,增强了隧道诱导通风方式的适用性.     

考虑随机风影响的隧道通风量计算

现有隧道内通风量计算偏保守,往往需开启更多风机,导致能源浪费严重。本文提出一种考虑随机自然风影响下的隧道内通风量计算方法。将风频引入隧道通风量计算中,指出隧道内风频的两种表示方法,离散型风频分布和韦布尔风频分布,通过最小误差逼近算法计算韦布尔风频分布中的尺度系数A和形状系数K。通过算例可得,进口处考虑随机风比不考虑随机风的通风量多37.8%,说明考虑随机风影响可明显降低风机开启数量。     

射流风机作用下的单隧道流场特性

射流风机作用下隧道的流场特性对火灾发生时隧道的通风、排烟效果有重要的影响.结合工程实例,采用FDS软件对射流风机作用下单隧道的流场特性进行了CFD模拟,获得了射流风机作用下单隧道内的流场特性,其研究结果对射流风机的设计具有一定参考价值.     

某城市地下交通联系隧道压力模式影响因素分析

以某城市地下交通联系隧道(UTLT)为例,结合我国隧道通风设计规范的规定和该种隧道形式多进口多出口的具体特点,对UTLT这种隧道形式采取分段考虑的方法,并选取不同的行车速度,不同的车型比例和不同的预测交通量3个变量,研究3个变量对隧道需风量计算的影响。进而对该UTLT在射流风机纵向通风的方式下的压力模式进行计算,并对射流风机进行选型。     

曲线隧道射流风机通风效率优化研究

隧道射流通风系统中的射流风机布置方式可以直接影响到隧道通风系统的通风效率,其中曲线隧道的射流流场分布规律又区别于一般直线隧道。本文以建宁西路地下互通工程为依托,采用CFD 软件针对曲线隧道中射流风机的横向间距与布置位置、风机偏转角度、纵向间距等参数进行数值模拟,分析了不同工况下的流场分布、风机升压能力。结果表明：在曲线隧道中,当射流风机横向间距为2 倍风机直径,且靠近隧道凸面朝凹面区偏转5°~10°时风机下游流场分布较为均匀,隧道通风效果良好;射流风机纵向布置间距不宜大于100 m。     

大型地铁换乘车站站台火灾的排烟模式研究

以某大型地铁换乘车站为研究对象,根据车站通风排烟系统的设置情况,将站台火灾排烟模式分为只开启站台排烟风机进行排烟和同时开启站台排烟风机和隧道风机进行排烟2种。选用计算流体力学软件FDS,将火源设置在地下二层站台中部区域,建立地铁车站三维模型,采用大涡模拟方法对站台两种排烟模式的排烟效果进行模拟。对站台内烟气蔓延、能见度和补风风速的分析结果表明:开启车站隧道风机进行辅助排烟可以有效地控制烟气蔓延到站厅,增加了楼扶梯口处的补风风速,达到了更好的防排烟效果。     

盐池达板隧道通风解决方案

公路隧道内会有汽车排出的废气和烟雾,空气质量和烟雾透过率会影响司乘人员的身体健康和行车安全。公路隧道通风方案设计除要满足交通运营通风外,还必须满足火灾发生时的通风需求。对新疆盐池达板隧道进行运营通风和火灾通风的逐项计算,并提出了风机控制方法和有效的节能措施。     

半横向通风在西藏南路越江隧道中的应用

西藏南路越江隧道作为2010年上海世博会场馆内专用隧道,通风系统采用了射流风机纵向通风结合半横向排烟的独特模式。在满足隧道通风排烟基本要求前提下,既考虑了日常通风系统运行低成本、低能耗,又更好地保障了火灾时乘用人员的安全。对黄浦江越江隧道通风系统进行的创新,更体现了隧道运行的安全、环保和节能。     

某特长隧道火灾工况网络通风计算

以乌东德水电站右岸对外交通老鹰窝特长隧道为例,研究射流风机联动方式、施工支洞作为逃生通道对火灾工况下延期流动的影响。采用火灾网络通风的计算方法研究4个防火分区分别发生火灾时隧道洞内空气流动规律及对交通、防火等的影响,得出各工况下防止烟气逆流的通风排烟方式。     

基于FDS的公路隧道火灾可逆射流风机通风疏散研究

随着我国公路隧道从高速建设期转变为建设与管理并重期,可逆射流风机在隧道通风系统中得到广泛应用。为探究可逆射流风机在隧道火灾下通风运行方式对人员疏散的影响,依托广东山隧道,采用5,20 MW两种火源功率,研究不同射流风机运行方式下隧道中部区域烟气、温度、CO体积分数及能见度的变化特性。结果表明,自然风和射流风机的出口气流均会破坏烟气-空气分层结构。在隧道内部1 m/s纵向自然风的影响下,面对不同功率火源,射流风机运行模式与人员疏散方向应随之改变。     

海底隧道腐蚀环境下射流风机升压力衰减机理及计算方法研究

海底道路隧道内高湿度、富盐雾和多酸性气体的环境特征会加速腐蚀风机,进而使通风效果无法满足洞内环境控制标准。以厦门翔安海底隧道为依托对隧道内风机升压力展开现场测试,结合理论分析和Fluent滑移网格模型研究风机升压力计算公式和表面粗糙度与风机升压力的衰减关系。研究结果表明：单台射流风机升压力计算公式还应考虑风机自身性能损失折减系数η1;海底隧道腐蚀环境通过积垢沉淀、侵蚀和腐蚀效应增大风机叶片和流通部件的表面粗糙度,进而增大风流阻力,降低风机升压力;通过数值模拟得到基于表面粗糙度的风机升压力计算方法。研究结果揭示海底隧道腐蚀环境下风机升压力衰减机理并建立了计算方法,为同类型海底隧道通风系统设计提供参考。     

二郎山隧道运营通风数值模拟研究

二郎山隧道是我国首次采用平导送风型半横向式通风系统的高海拔特长公路隧道，具有气候多变、双向交通和洞内汽流复杂等特点。基于通风网络理论建立不同条件下一元流数学模型，模拟交通量变化、行车速度变化、自然风压变化和风机开启台数变化隧道通风系统内风场分布特征，分析阻塞交通流增加及风机开启数量增加时通风系统应付车流阻塞的最大能力。     

全射流纵向通风在广州洲头咀珠江隧道中的应用

洲头咀隧道位于广州市珠江主航道上,总长1530m,本文结合工程的实际情况,对隧道的通风方式按全射流纵向通风方案、射流风机 洞口风道式排风型纵向通风方案、送风型半横向式通风方案进行了定量和定性比较,并综合考虑技术、投资和运营多方面因素确定采用全射流纵向通风方式。     

公路隧道通风照明联动综合节能技术研究

在公路隧道工程中,隧道通风、照明一直是隧道工程界所关注的热点。隧道通风和照明耗能巨大,不仅给交通运营带来了巨大的运营成本,同时也产生了巨大的能源浪费,这与目前建设资源节约型社会是不相适应的。在这种情形下,以隧道通风与照明为角度分析了公路隧道通风、照明的节能技术,探讨了隧道通风和照明的关系,进一步对公路隧道通风和照明的联动综合节能技术进行研究,并提出了隧道通风、照明联动综合节能控制的方案,对正在尝试进行隧道通风和照明联动综合节能控制的隧道,提供了一定的理论研究与技术支持。     

单洞特长铁路隧道防灾通风研究

为了降低特长铁路隧道通风系统运营费用,优化防灾通风方案,本文根据通风网络解算基本理论,分析了隧道防灾通风气流组织情况,计算了隧道火灾引起的附加阻力,采用矿井通风网络解算程序MVNS2.0对某隧道进、出口及斜井射流风机在不同组合模式下的防灾通风进行了风网解算。结果表明,利用风网解算软件对特长铁路隧道通风系统进行多方案分析,可以提高通风系统计算效率,合理确定风机组合方式,减少通风系统装机功率。