城市双洞隧道出口污染物扩散研究

采用三维数值模拟的方法,对不同风向下,出口隧道排出的污染物对相邻入口隧道产生的＂二次污染＂现象进行了分析,为此类隧道污染物排放的设计提供参考。     

复杂公路隧道空气污染物分布规律模拟研究

依托汶马高速公路狮子坪隧道工程,利用CATIA技术进行隧道BIM模型构建,运用流体力学和扩散力学知识建立隧道空气污染物运移方程并在Fluent软件中对模型进行求解分析。通过对隧道内气体流场和污染物的浓度场进行计算,分析气体污染物浓度在隧道纵向和横截面上的分布规律,研究在不同风速和不同交通量条件下,隧道内气体污染物浓度的分布规律。     

城市交通隧道洞口污染物扩散的控制策略研究

通过大型环境风洞试验的方法,研究了绿化隔离带以及中隔墙对城市交通隧道洞口污染的扩散进行了研究.对于设置绿化隔离带工况,研究了不同风速大小/风向下绿化隔离带对废气的洞口直接排放中污染物扩散影响,获得了洞口排放污染物在不同来流风速/风向条件下的浓度衰减规律及其影响范围;对于设置中隔墙工况,试验涉及了三种不同中隔墙长度(隧道...     

高铁隧道施工污染物扩散及通风有效性研究

为研究高速铁路施工隧道污染物扩散特性,在压入式施工通风情况下对渝万高铁周家湾隧道出口污染物浓度进行监测,分析不同风速下甲烷、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢污染物浓度时序分布规律,采用Pearson相关和Spearman相关分析通风条件对隧道内污染物的影响,并利用ARIMA模型对隧道掌子面处的污染物进行时序拟合及预测分析,同时根据实际的施工通风情况,提出施工通风有效性这一概念对高速铁路施工隧道通风作业进行评价。结果表明：在风速满足施工要求的条件下,甲烷、二氧化碳、硫化氢浓度始终处于安全值,掌子面处的CO浓度在绝大多数时间(91.7%)内都保持在24 ppm以下,其峰值为364.01 ppm,且能在2 h内降至24 ppm安全阈值。掌子面风速与甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度和硫化氢浓度在Spearman相关数上均存在负相关关系。掌子面甲烷、一氧化碳、二氧化碳及硫化氢ARIMA预测模型的平均相对预测误差分别为20%、29.14%、26.94%、21.43%。通风有效性指标r在0.83～1的范围内属于有效通风的范畴,周家湾隧道出口通风有效指标r=0.89,属于有效通风范畴。     

毗邻隧道上游污染物对下游影响的研究

针对隧道群中毗邻隧道间的相互影响进行模型实验及数值模拟研究。模型实验基于相似化、自模化理论通过对模型隧道内壁面加糙的方法,建立了几何比尺为1∶40的公路隧道模型,模拟值与实验值基本吻合,最大相差仅8%,验证了模拟值的可信性。并提出了减少毗邻隧道污风混入率的小范围错开理论,结果显示:对于相距13 m、50 m的毗邻隧道,上下游仅错开4 m,污风混入率便可由96.23%,80.44%减少到61.64%,44.64%,这对于减少上下游隧道间的通风窜流是十分有效的。数值模拟结果显示:当隧道距离大于400 m,上游隧道射流风速小于2 m/s时,毗邻隧道二次污染百分比小于5%。因此提出以400 m作为隧道群中毗邻隧道和连续隧道的划分依据。微风天气下(3.4 m/s),上下游隧道间距大于30 m,可以不考虑上游隧道出口污染空气对下游隧道的影响。     

城市中心区不同隧道排风井形式的污染物扩散比较研究

本文对位于上海市浦东金融中心区的越江隧道排风井的形式与污染物扩散特征进行了CFD模拟预测.首先开发了基于点群格式的GIS数据及CIS数据与CFD的接口,此接口可大大提高对包含大量建筑物的城区规模的CFD分析的建模效率.而后应用基于GIS数据生成的CFD模型,对隧道低风井方式和高风塔方式进行了污染物扩散影响对比分析,指出该地区采用低风井排放方式能够满足大气环境评价标准.     

住宅小区污染物扩散的数值模拟分析

采用计算流体动力学CFD的方法,以哈尔滨市某新建住宅小区为研究对象,对该小区南区多种工况下室外气流流动和污染物浓度扩散情况进行了三维数值模拟分析。模拟结果表明:在建筑群周围产生湍流和低速区的地方,会出现污染物浓度累积情况。小区内污染物浓度的变化特征是随着离污染源的距离增大逐渐减少,其垂直分布仍符合地面源排放的扩散分布形式;不同风速条件下随风速增大,则污染物散布愈广,相应局部浓度降低。对采样试验结果与相应数值模拟结果进行了对比,两者在趋势上比较一致,通过误差分析,得到采样试验与数值模拟结果的平均偏差仅为0.013mg/m3,平均比例误差仅为0.406,证实了模型的有效性。     

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。     

街道峡谷内汽车污染物扩散的模拟研究

对街道峡谷污染问题的研究常采用实地测量、物理风洞试验和数值模拟等方法。本文采用数值模拟对城市街道峡谷汽车污染物的扩散规律进行了研究,从描述街道峡谷内空气流动和污染物扩散的控制方程出发,采用数值模拟的方法对街道内部的空气流动和污染物的扩散进行了模拟分析,并将结果与风洞试验结果进行比较,从而获得了城市街道峡谷汽车污染物的扩散规律。研究结果可以为城市街道大气污染监测、评价以及防治提供科学依据。     

城市交通路口机动车尾气污染物扩散的数值研究

采用标准k-ε湍流模型建立了城市交通路口机动车尾气扩散的计算模型,研究了十字和丁字两类典型交通路口地面呼吸带流场和机动车尾气扩散现象,分析了气流对流、污染物扩散、建筑尾涡等对污染物分布的影响。结果表明,位于交叉路口下风向区域的污染物浓度高于上风位置;十字路口的浓度分布要高于同一水平的T路口的分布。在气流对流、污染物扩散、建筑尾涡的共同作用下,靠近交叉路口附近的街区会出现高浓度分布。本研究为城市规划、交通组织和环境管理提供重要参考。     

公路直线隧道活塞风现场实测与特性研究

为研究车辆在公路隧道内行驶所形成的活塞风特性,以苏州市独墅湖隧道为原型,通过现场实测以及采用CFD流体仿真动网格技术对隧道内的活塞效应进行了分析。研究结果表明公路隧道中车辆行驶速度的变化对于隧道中活塞风流场的变化趋势影响较小。公路隧道活塞风的速度场分布为靠近公路隧道壁面的活塞风速度变化比较稳定,而处于公路隧道中间区域的活塞风速度会频繁波动。公路隧道中的活塞风速度出现频繁波动主要是湍流脉动的影响。     

自然通风下高海拔公路单向隧道污染物扩散影响因素

通过物理与数学模型,从隧道长度、交通量、进口风速、汽车尾气排放量等方面,分析了自然通风下,高海拔公路单向隧道污染物扩散的主要影响因素,最终得出了一些有意义的结论。     

某地铁站台不同送回风形式下污染物分布特征

主要模拟了两种送回风方式下地铁站台上的CO_2、PM2.5、PM10三种污染物分布状况,结果表明,就整个地铁站台空间而言单送单回的送回风方式对CO_2的稀释效果要强于双送中间回,而对PM2.5及PM10的稀释效果双送中间回要明显优于单送单回,考虑到单送单回对CO_2的稀释效果并没有很明显的强于双送中间回,所以在地铁建设时建议优先考虑双送中间回的送回风方式。     

不同类型岩溶分布对隧道稳定性影响分析

结合西南岩溶地区某高速公路一已建岩溶隧道,利用有限差分软件FLAC3D分别对侧部分布溶洞或落水洞的隧道围岩稳定性进行数值模拟研究,通过研究岩溶隧道掘进中围岩变形和破坏的规律,以提前做好各种预防措施,可为岩溶地区同类隧道工程的设计、施工提供参考。     

城市建筑物产生的大气漩涡结构对污染物扩散的影响研究

应用雷诺时间平均N—S方程组的数值模拟方法,利用Realizablek—e模型对圆柱和平板射流的发散比率有更加精确的预测。研究了建筑结构产生的大气漩涡结构对街道峡谷、周围环境污染物扩散的影响。计算结果与RafailidiS等进行的风洞试验结果相近。研究发现,建筑物体的形状、特别是屋顶形状以及建筑物之间的相对位置、建筑高度都会产生不同形式、不同强度的气流漩涡结构,进而影响到街道峡谷、周围环境的污染物扩散。合理设计及规划城市建筑对街道峡谷、周围环境的污染物扩散会产生有益的效应。     

新型多通道煤粉燃烧器污染物产生量的研究

利用先进的CFD技术模拟了新型多通道煤粉燃烧器在窑内的燃烧睛况，根据结果分析燃烧过程中污染物的排放情况，研究结论是：将4％～6％的一次风由旋风道12个孔喷出，剩余风量由12个直风道喷出，能减少一次风量降低能耗；设计旋风道偏转25^o，提高旋风道喷出速度到160m／s，直风道速度到240m／s，使CO2、CO、NOx、SO2生成在旋流区，同时达到减少排放的目的。     

公路隧道火灾事故污染数值模拟与分析

建立了用于描述隧道内火灾事故污染物的一维扩散模型。并用此模型对公路隧道火灾事故在短时间污染物的流态进行了数值模拟和分析。通过模拟分析结果和实验统计结果的对比,表明了模型的可行性。最后,给出了污染物浓度计算公式,以供参考。     

隧道开挖引起软岩地层位移变化规律研究

城市软岩段隧道施工不可避免地要扰动地层,造成地表建筑物沉降、倾斜,甚至产生裂缝,影响建筑物的安全和正常使用,因此分析城市隧道施工造成环境影响具有重要意义。结合深圳地铁下穿荔园新村段和世界之窗段的工程实践,采用数值模拟分析方法,揭示隧道施工地表沉降规律,提出了相应的控制标准。该研究结果可为类似隧道工程提供借鉴和参考。     

地铁列车动荷载引起的盾构隧道地层沉降研究

运营的地铁盾构隧道产生地层沉降是影响隧道结构运营安全的常见问题,而地铁列车动荷载被认为是影响隧道沉降的重要因素之一。针对郑州地区地铁列车长期运营动荷载作用下盾构隧道周边地层沉降,通过数值计算方法,建立列车动荷载曲线,将列车动荷载施加在隧道结构上,采用HS小应变模型可以更好地分析地层沉降。对隧道施工完成后运营期间列车荷载对隧道上方地层沉降的影响进行分析,并考虑小半径曲线时列车作用于轨道的水平向荷载对隧道上方地层沉降的影响进行分析。结果表明,隧道施工完成后考虑列车荷载以及小半径曲线作用于轨道的水平力,将导致隧道上方地层沉降加大。     

不同围岩级别下隧道围岩失稳模式研究

为了研究保证机械化快速施工中的结构安全,隧道围岩的稳定性分析是关键.为了能够对围岩稳定性进行较为准确的定量描述,文中采用强度折减对三车道大跨度隧道各个部位在不同围岩段下的围岩稳定性进行理论研究.为做进一步对比分析,提取不同折减系数下隧道拱顶沉降的位移值,绘制隧道拱顶沉降随折减系数的变化规律,为支护设计提供参考.结果表明...