开孔率对竖井型城市隧道阻滞工况自然通风影响的分析.pdf

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1、2015年第43卷第7期流体机械77文章编号：1005—0329(2015)07—0077—05开孔率对竖井型城市隧道阻滞工况自然通风影响的分析朱培根，仝晓娜，陈雷，王春旺，宋桦，李晓昀(解放军理工大学，江苏南京210007)摘要：为了分析开孔率对竖井型城市隧道在交通阻滞工况下对自然通风的影响，本文采用无量纲分析和模型试验的方法对其速度场、温度场和污染物浓度场进行了研究。通过对阻滞工况下隧道内空气所受的热压浮升力与重力的无量纲分析，得到了模型试验所需的热压通风相似准则数和温度分布相同所需散热量比例常数。利用所得相似条件搭建了

2、开孔率分别为2．8％、3．7％、4．5％的3组试验模型进行试验。试验结果表明，随着开孔率的增大隧道内最不利通风段的通风效果得到改善，但竖井的建设费用大幅度提高。选择合适的竖井开孔率既能满足阻滞工况下隧道的通风要求，也能避免开孔率盲目增大导致的初投资浪费，对城市隧道建设具有重要意义。关键词：竖井型城市隧道；阻滞工况；无量纲分析；热压；开孔率中图分类号：TH43；TU83文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2015．07．016AnalysisoftheInfluenceaboutOpenin

3、gRateonNaturalVentilationinCityTunnelattheStatusofBlocZHUPei—gen，TONGXiao·na，CHENLei，WANGChun—wang，SONGHua，LIXiao—yun(PLAUniversityofScience&Technology，Nanjing210007，China)Abstract：Inordertoanalyzetheinfluenceofopeningrateaboutnaturalventilationincitytunnelattheblo

4、cktransportation，di·mensionlessanalysisandmodelexperimentwereusedtothevelocitydistribution，temperaturedistributionandthepollutantscon—centration．Thesimilaritycriterionofthermal—pressureventilationandproportionalconstantoftheheatwiththesametemperaturedistributionwer

5、eobtainedbythedimensionlessanalysisaboutthethermalbuoyancyandgravityoftheworstconditiontunnelatbloctransportation．Threeexperimentalmodelswerebuiltaccordingtothesimilarconditions，theopeningrateswere2．8％，3．7％，4．5％．Resultsshowedthatwiththeincreaseofopeningrate，theeffe

6、ctofthenaturalventilationwasimproved，buttheconstructioncostofventshaftincreasedobservably．Theappropriateopeningratecanmeettheventilationconditionsatthebloctransportation，alsoCanavoidthewasteoftheinitialinvestmentfromopeningratewasincreasedblindly．Theresultisofgreat

7、sig—nificancetothecitytunnelconstruction．Keywords：naturalventilationincitytunnel；bloctransportation；dimensionlessanalysis；heatpressure；rateofventshaft1前言有很大的影响J，而且在竖井型城市隧道通风系统建设投资中，竖井的土建费用很高j。隧道竖井型城市隧道因采用自然通风的方式，减内行车平均速度小于lOkm／h时，视为阻滞工况，少了机械通风所需要消耗的电力，而且可以降低在这种工况下，

8、由于车辆怠速行驶，其交通风力的隧道的断面高度和宽度，节省了隧道的建设和运自然通风效果非常微弱J。与此同时，大量的营成本，具有明显的经济性。但是由于自然通风车辆阻滞在隧道中，有害气体排放量急剧增加，可稳定性低、可靠性差，使得竖井型城市隧道具有一能对隧道内行车人员健康安全造成威胁。阻滞工定的局