特长公路隧道非对称风量U式互补纵向通风模式研究

论文摘要

随着交通事业的蓬勃发展,公路隧道长度不断增加,在大力倡导低碳型社会背景下,研究公路隧道通风新技术显得尤为重要。论文依托大别山特长公路隧道,在左右线需风量存在较大差异时,对U式互补纵向通风模式展开分析研究。论文介绍了国内外公路隧道通风技术的发展历程以及研究现状,运用隧道通风理论,采用数值仿真模拟与物理模型试验相结合的方法,研究特长公路隧道非对称风量U式互补纵向通风系统。论文简述了U式互补纵向通风模式的基本原理和适用条件,确定了换气通道设置范围以及设计风量,并从技术、经济、安全角度进行了分析评价；运用流体力学计算软件CFDesign对通风系统整体进行仿真分析,给出了换气通道间距;通过隧道通风物理模型试验系统,验证U式互补纵向通风模式的适用性；分析大别山隧道在不同运营时期,火灾发生在隧道不同区段时的救援模式。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 依托工程概况
• 1.4 主要研究内容及思路
• 第二章 U式互补纵向通风模式适用性分析
• 2.1 概述及基本原理
• 2.2 适用条件
• 2.3 换气通道位置的设置以及换气量大小
• 2.3.1 设计风量的确定
• 2.3.2 换气通道设置范围的确定
• 2.3.3 换气通道设计风量的确定
• 2.3.4 隧道通风段设计风量优化设计
• 2.3.5 隧道通风段污染物浓度校核
• 2.4 技术经济分析以及安全评价
• 2.4.1 技术性分析
• 2.4.2 济性分析
• 2.4.3 安全性评价
• 2.5 本章小结
• 第三章 U式互补纵向通风模式CFD仿真试验分析
• 3.1 CFDesign仿真理论与模型测试
• 3.1.1 计算流体动力学的相关概念
• 3.1.2 CFDesign简介
• 3.1.3 计算假定
• 3.1.4 计算理论
• 3.1.5 软件测试
• 3.2 通风系统整体数值仿真分析
• 3.2.1 换气通道间距的确定
• 3.2.2 整体仿真分析
• 3.3 本章小结
• 第四章 U式互补纵向通风模式物理模型试验
• 4.1 模型试验概述
• 4.2 特长隧道物理模型试验理论
• 4.2.1 流动相似原理
• 4.2.2 隧道通风基本假定
• 4.2.3 相似准则的确定
• 4.2.4 自模区的确定
• 4.3 特长隧道物理模型试验系统
• 4.3.1 模型设计
• 4.3.2 动力系统
• 4.3.3 数据采集监控系统
• 4.3.4 摩阻损失系数试验
• 4.4 U式互补纵向通风方式适用性验证试验
• 4.4.1 隧道全射流通风模拟试验
• 4.4.2 射流风机+U式互补模拟试验
• 4.5 本章小结
• 第五章 U式互补纵向通风火灾救援模式研究
• 5.1 隧道防灾技术简述
• 5.2 大别山隧道火灾通风系统的验证分析
• 5.2.1 火灾工况下隧道通风原则
• 5.2.2 大别山隧道火灾救援区段的划分
• 5.2.3 大别山隧道火灾通风组织
• 5.3 本章小结
• 结论与建议
• 结论
• 进一步工作建议
• 参考文献
• 致谢