縱向通風(fēng)隧道內(nèi)污染物濃度分布及控制策略研究.pdf

1、隧道內(nèi)來(lái)自汽車行駛時(shí)排出的有害氣體和卷起的粉塵，在長(zhǎng)大隧道的特殊結(jié)構(gòu)和環(huán)境條件下會(huì)影響行車安全以及對(duì)人體產(chǎn)生傷害，同時(shí)也是造成隧道交通堵塞和產(chǎn)生重大交通事故的誘發(fā)因素。因此長(zhǎng)大隧道必須進(jìn)行通風(fēng)，以及以通風(fēng)控制為核心的多系統(tǒng)集成化的計(jì)算機(jī)中心控制管理，如此才能為車輛在隧道內(nèi)的快速安全行駛和良好的環(huán)境提供保證。先進(jìn)的通風(fēng)控制系統(tǒng)的采用不僅僅是增進(jìn)了通風(fēng)效果以及行車的安全性和舒適性，在耗電量的降低方面也有巨大作用，此外同樣是促進(jìn)高等級(jí)公路達(dá)成

2、速度高、效率快、安全性強(qiáng)、舒適性好的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，在節(jié)能、防災(zāi)和行車安全和舒適性提高方面均有十分重要的意義。
　　論文以某公路隧道為例，對(duì)其進(jìn)行了全射流縱向通風(fēng)的污染物擴(kuò)散的研究。依據(jù)《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ026.1-1999)的規(guī)定，結(jié)合隧道參數(shù)得到其通風(fēng)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而計(jì)算出射流風(fēng)機(jī)的配置數(shù)量;然后依據(jù)實(shí)際狀況假設(shè)了射流風(fēng)機(jī)的幾種分布情況;最后通過(guò)CFD計(jì)算流體力學(xué)軟件進(jìn)行了仿真模擬，其中規(guī)范中的煙霧濃度和NO2與

3、粗、細(xì)顆粒物之間有著直接的關(guān)系，可通過(guò)對(duì)后三者的分布模擬，得到前者的分布狀態(tài)。模擬結(jié)果表明:(1)射流風(fēng)機(jī)均勻分布的隧道內(nèi)的煙霧濃度，沿著隧道氣流運(yùn)動(dòng)的方向，風(fēng)機(jī)的稀釋效果逐漸降低，而煙霧濃度的增加速率也在降低，同時(shí)風(fēng)機(jī)下方會(huì)有較高的煙霧濃度區(qū)域存在;(2)前后兩組風(fēng)機(jī)組間距不一致時(shí)，對(duì)隧道兩側(cè)煙霧稀釋效果好，但同時(shí)會(huì)減弱對(duì)隧道中部煙霧的稀釋力度，并會(huì)增大風(fēng)機(jī)下方的煙霧濃度值和范圍，但隨著風(fēng)機(jī)組數(shù)的增加，這種效果或逐漸消失;(3)前后兩

4、組風(fēng)機(jī)高度不一致時(shí)，風(fēng)機(jī)位置相對(duì)較高的區(qū)域其下方的煙霧濃度值更高，其對(duì)隧道兩側(cè)的煙霧濃度有良好的稀釋效果。高度間距一致均勻分布的風(fēng)機(jī)形式更有利于隧道煙霧濃度的稀釋。
　　此后對(duì)同樣的污染物濃度條件下，風(fēng)機(jī)整體的功率之和一定時(shí)，風(fēng)機(jī)運(yùn)行功率低而數(shù)量多，和風(fēng)機(jī)運(yùn)行功率高而數(shù)量少時(shí)對(duì)隧道內(nèi)污染物的稀釋效果進(jìn)行了對(duì)比，前者明顯優(yōu)于者。因而在此基礎(chǔ)上結(jié)合變頻技術(shù)提出了隧道變頻通風(fēng)的模糊控制方法，設(shè)計(jì)了一個(gè)模糊控制系統(tǒng)，借助CFD的仿真模擬功