竖井型市政公路隧道自然通风技术研究进展

文章根据国内外大量文献资料对竖井型公路隧道自然通风技术的理论、实验及数值模拟等方面的研究现状进行了深入分析.基于已取得的竖井型公路隧道自然通风技术研究成果,指出应改善目前国内竖井型隧道自然通风的研究方法,开展对在外界微环境影响下的竖井型隧道自然通风的研究,同时应分析在热压与风压耦合下的竖井型公路隧道气流运动规律,并建立评估体系,以完善竖井型市政公路隧道自然通风领域.     

竖井型公路隧道自然通风潜力评价

引入"污染系数"和"标准数"概念来评价城市竖井型公路隧道的自然通风潜力,分别给出正常行车工况下隧道的污染系数和阻滞工况下标准数计算方法。对南京某下穿隧道进行实例计算分析,采用三种CO浓度标准限值(10ppm、30ppm和50ppm),得出正常行车工况下四种典型车速(20km/h、40km/h、60km/h和80km/h)各段隧道污染系数以及阻滞工况下(车速≤10km/h)隧道标准数。研究表明:正常行车工况下,车速越快,污染系数越小,自然通风潜力越大;而阻滞工况下,车辆积压,散出热量大,促使CO气体从竖井排出,标准数基本满足要求。     

竖井型城市隧道自然通风哮喘效应模型研究

在前期竖井型城市隧道自然通风模型实验研究的基础上,通过改变实验模型,研究了竖井"哮喘效应"产生的原因,以及如何克服"哮喘效应"的办法,得出"哮喘效应"是连续竖井通风的必然产物,是不能阻止的结论。     

自然通风隧道不同竖井结构形式火灾试验研究

为了揭示竖井结构形式对城市交通自然通风隧道的影响,采用1∶10 的隧道模型,设计中央垂直型及侧向倾斜型两种竖井结构进行对比试验,分析研究两种竖井结构下的隧道纵向温度分布、竖向温度分布以及烟气扩散特性。试验结果表明,中央垂直型竖井隧道的纵向温度、竖向温度均低于侧向倾斜型,且烟气控制效果明显优于侧向倾斜型竖井;中间垂直型竖井有效排烟面积较大且烟气能量衰减更快,是其工作性能优于侧向倾斜型竖井的本质机理。结论可为类似工程设计与建造提供技术参考与借鉴。     

竖井型自然通风公路隧道气流与污染物分布的影响因素研究

本文针对城市竖井型自然通风公路隧道,采用理论与实验相结合的手段,研究建立了全长隧道气流与污染物分布的数学模型.运用该模型,分类研究了不同竖井间距、竖井截面尺寸、交通量、车速和主体长度工况下,隧道内气流与污染物的分布状况.得出了在浅埋竖井型市政公路隧道的修建与运营过程中,降低主体长度与提高车速可有效改善污染物浓度的分布状况.     

顶部开口自然通风隧道火灾竖井排烟效率研究

通过数值计算方法,研究了顶部开口自然通风隧道竖井的排烟效率。考虑了火源热释放速率、竖井高度、长度和宽度及竖井位置的影响,并与竖井排烟效率计算模型进行对比。研究结果发现：竖井的排烟效率随竖井高度的增加而略微增大;竖井的排烟效率基本不随火源热释放速率的变化而变化;随着竖井长度和宽度地增加,排烟效率大幅增加;此外,当竖井位于顶棚中央时,排烟效率较位于顶棚一侧的排烟效率高,且烟气控制效果好。此外,竖井排烟效率模型可以较好地预测不同竖井尺寸和位置的排烟效率。     

竖井型公路隧道自然通风过程的实验研究

采用量纲分析法得到竖井型公路隧道自然通风相似性准则.采用近似模拟的方法,在1:10缩尺模型隧道内进行了车辆单向运动实验,测试表明,进入自模区所要求的最小风速为0.33 m/s,达到最小风速要求的3种有效车况为f0.8v.1.6,f0.8v,2和f1.3vt2.通过量纲一化的测试数据与理论计算结果的比较,验证了准则的正确性.     

竖井型自然通风公路隧道气流与污染问题研究

本文研究了竖井型公路隧道自然通风模式下的气流运动与污染物扩散的问题.取相邻两竖井间隧道主体为一个控制体.在一维不可压缩的前提下,根据质量守恒与能量守恒原理建立并求解了各控制体的气流运动方程.在考虑隧道紊流是由大气湍流与汽车运动共同造成的前提下,建立了各控制体断面的污染物扩散方程组,采用"局部单向化假设"确定出口边界.算例结果表明:各控制体断面风速及各竖井进(排)风状态呈现出周期件的变化规律.车速较高时,竖井的存在有助于降低隧道内及出口处CO浓度;而低车速情况下,竖井布置不当反而会抑制隧道内污染物的扩散.     

火源—竖井间距对自然通风隧道火灾烟气流动特征的影响

通过数值计算,研究顶部开口自然通风隧道火灾火源–竖井间距对烟气流动特征与竖井排烟效率的影响。考虑因素有火源–竖井间距、竖井断面尺寸。结果表明：随着火源–竖井间距的增大,竖井前方来流烟气的质量流量增大,且竖井的排烟效率逐渐降低,竖井内空气卷吸量减少;当火源–竖井间距较小时,竖井更有利于排出更多的热量,竖井后方的温度降低幅度更大,烟气可以被控制在更小的范围内。此外,随着竖井截面尺寸的增大,竖井的排烟效率增加,且增大竖井的宽度更有利于增加竖井的排烟量。因此建议当相邻竖井的间距较大时,可适当增加竖井的截面尺寸和竖井高度。     

窗口自然通风数值模拟

自然通风对建筑节能有十分重要的意义。文章采用CFD软件对一座办公建筑进行数值模拟。该研究对指导建筑师更好的采用自然通风和优化设计有现实的意义。     

有竖井隧道自然风压的研究

运用回路自然风压理论对有竖井隧道自然风压进行了研究 ,提出在有竖井隧道中自然风压的大小和方向均会发生变化 ,并将影响竖井主风机工作 ,在通风设计及运营通风管理中应给予重视。     

城市隧道竖井型自然排烟安全性分析

本文根据火灾时竖井型自然通风隧道的烟气分布规律,提出了竖井型自然通风隧道火灾时人员逃生和救援的最佳路线,并总结出竖井型自然通风隧道火灾时的最不利工况,在此基础上对南京城东干道的最不利火灾工况的安全性进行了分析。     

地铁隧道活塞风井通风性能的数值模拟研究

本文采用CFD方法对某设有站台屏蔽门和活塞风井的地铁站中的自然通风系统进行了研究。文中建立了全尺寸几何模型,采用动网格方法模拟列车运行时引起的流域边界变化,通过求解三维非稳态雷诺时均N-S方程来获得地铁隧道、站台区域以及通风竖井中的流动特点。本文定义了2个参数,有效排风量Ne和有效进风量Ns,用来评价活塞风井的通风效率,主要分析了实际列车运营状况下,地铁站不同的风井数量、风井位置对活塞风井通风性能的影响。研究结果对于拟建地铁站的风井结构设计具有参考意义。     

独立式住宅的自然通风设计

独立式住宅是我国乡镇住宅模式的主体，研究其自然通风对建筑防热具有重要的现实意义。通过对独立式住宅气象环境的分析、通风方式的比较、两种自然通风效果的分析对比以及因地域而不同的热工特性分析，提出独立式住宅利用自然通风的设计方法和住宅区规划布局措施，太阳房研究成果对独立式住宅建筑设计具有参考价值。     

太阳能烟囱自然通风的数值模拟

Trombe墙又被称为“会呼吸的墙”,它是一种以太阳能为驱动力的自然通风的方式,高度和宽度是其两个重要的参数。本文以Trombe墙为研究对象,采用数值模拟计算的方法研究了其高度和宽度之间的对应关系。     

室内自然通风模拟在零能耗建筑中的应用--基于零能耗太阳能住宅原型数值模拟优化设计

居住环境室内空气品质与人体健康息息相关。目前住宅的室内通风以自然通风为主,但如何通过有序的、有组织地对室内自然通风进行有效的物理环境设计,采用数值模拟分析方法进行客观评价并优化设计。以天津大学零能耗太阳能住宅原型为研究对象,针对天津地区相同室内外边界条件、不同模型下的气流组织工况,运用AIRPARK2.1模拟软件对零能耗住宅建筑室内的自然通风模式进行不同工况的模拟计算优化设计,在此基础上提出优化设计方案,以指导零能耗建筑的节能设计。     

高层住宅自然通风数值模拟

基于计算流体动力学CFD软件,选用Realizablek-ε湍流模型,对某高层住宅周围的流场进行了数值模拟,通过分析建筑物表面的压力分布,计算得到各户型在不同工况下的风压差系数及自然通风换气次数,分析了个别户型通风效果较差的原因.结果表明:在通风效果较差户型入户门上方开设通风孔,可以有效地改善室内自然通风效果,并给出了合理的通风孔面积.     

太阳能烟囱强化自然通风的数值模拟

太阳能烟囱的应用可以加强太阳能自然资源的利用,削减不可再生能源的耗费。本文通过使用数值模拟的方法对太阳能烟囱房间的气流流动进行了模拟分析,特别研究了太阳辐射量、环境温度以及太阳能烟囱截面宽度对房间通风量的影响。数值模拟计算结果与理论计算结果吻合很好,为加强房间通风效果提供了理论依据。     

双热源热压自然通风流场数值模拟研究

本文首先对具有双热源的民用建筑采用CFD技术,在室内余热量不变的条件下,改变双热源间距对热压自然通风流场进行了数值模拟。而后分析了单、双热源所形成的速度场与温度场之间的差别,以及双热源间距对室内流场、温度场及各特征参数的影响,为民用建筑自然通风系统的设计提供了参考。