浅析通风隧道内自燃风计算策略及节能通风技术集

论文导读：试结果462.5隧道自然风实测对三维数值计算策略的验证46-502.5.1全纵向射流通风隧道实测验46-492.5.2分段纵向通风隧道实测验证49-502.6隧道自然风三维数值计算策略对论述策略的验证50-642.6.1超静压差分项数值计算验证50-542.6.2热位差分项数值计算验证54-622.6.3分段隧道数值计算验证62-632.6.4泥巴山隧道数值计算验
摘要：在有斜竖井隧道的通风设计中,特别是多竖井、高竖井的长大或特长隧道中,必须进行自然风压的专题探讨,内容包括气象资料的调查和隧道内气温的计算。由依托工程背景可知,泥巴山隧道不但长度长,埋深大,山体宽厚,而且地形地貌和气象条件复杂。本来特长隧道通风就比较困难,装机容量大,对于有斜竖井的隧道各区段自然风确定比较困难,由此必须对隧道周围气象进行长期监测,结合隧道资料进行浅析,确定出隧道各区段的自然风,进一步进行自然风节能设计和利用。大相岭泥巴山隧道是雅泸高速公路上的制约性工程,长达10km,为上下行分离的双洞单向交通隧道。具有长度长、埋深大、山体宽厚、地形地貌复杂、气候分区显著等特点。为了建设“安全、环保、节能”的泥巴山隧道,本论文以雅泸高速公路大相岭泥巴山隧道为工程背景,结合西部交通建设科技项目——大相岭泥巴山深埋特长隧道关键技术探讨(2006318000104)项目,采取资料调研、论述浅析、现场实测、长期监测、程序编制、数值模拟等探讨手段对隧道的自然风影响因素、分段通风中各区段自然风计算策略及隧道利用自然风节能通风技术进行了探讨。本论文的探讨工作主要体现在以下几个方面：(1)根据气象站和现场测试所取得的气象资料及勘察资料,定性浅析了特长隧道内自然风压的各个影响因素,得出了隧道内自然风压主要由洞外、洞口和洞内环境三大类因素影响,三个影响因素分别为隧道洞口间的大气水平压梯度所产生超静压差、外界自然风吹至洞口时产生风墙式压差和隧道内外气温差引起的热位差。(2)通过数值仿真的策略建立三维计算模型,推导得出论述计算公式,并对实测的二郎山隧道、铁峰山隧道和方斗山隧道进行验证计算,确定了隧道内自然风计算公式。(3)在泥巴山隧道建立4个周期1年(实际检测485天)的长期气象条件观测站,测试参数包括风向、风速、大气压力、空气温度、空气湿度,共取得了93120组、465600个相关数据。(4)确定出隧道各区段的最大自然风速、风速频率分布及保证率,建立了全新的特长深埋隧道自然通风节能设计方式及实施策略。泥巴山隧道主隧道内自然风的主风向是由泸沽往雅安方向,各段的全年概率分别为：第一区段63.2%；第二区段60.8%；第三区段61.5%。竖井内自然风的一主风向为：雅安端竖井主风向为送风,全年概率62.0%；泸沽端竖井主风向为送风,全年概率53.9%。(5)建立了特长深埋隧道分段纵向式通风条件下有效利用自然通风的节能设计方式及实施策略。即通过设置节能风道和风阀制约来适应特长深埋隧道分段纵向式通风条件下各段自然风大小及风向的变化,实现隧道通风节能。当自然风与行车方向相同且自然风速大于设计风速时,利用节能风道进行通风；小于设计风速时,可利用自然风辅助通风。利用该节能方式,泥巴山隧道实时制约时最大可节能50.5%,按时段制约时可节能13.28%。关键词：深埋特长隧道论文自然风计算策略论文节能通风技术论文自然风压论文纵向式通风论文
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Abstract8-13
第1章 绪论13-28

1.1 探讨背景13-16

1.2 论文主要探讨内容16

1.3 国内外探讨近况16-18

1.4 探讨策略及技术路线18-28

1.4.1 现场实测19-23

1.4.2 数值模拟23-26

1.4.3 气象观测26-27

1.4.4 程序编制27-28

第2章 隧道内自然风形成机理及计算策略28-68

2.1 隧道自然风压影响因素浅析28-30

2.

1.1 自然风压基本概念28-29

2.

1.2 自然风压影响因素29-30

2.2 一般隧道自然风压论述计算策略探讨30-36

2.1 洞外环境因素-“超静压差”计算策略30-32

2.2 洞口环境因素-“风墙压差”计算策略32-34

2.3 洞内环境因素-“热位差”计算策略34-35

2.4 无斜(竖)井隧道自然风压论述计算策略建立35-36

2.3 分段隧道自然风压论述计算策略探讨36-41

2.3.1 分段隧道通风压力组成方式36

2.3.2 分段隧道风压循环计算策略36-39

2.3.3 分段隧道自然风压论述计算策略建立39-41

2.4 隧道自然风现场实测结果41-46

2.4.1 典型公路隧道自然风现场测试结果41-46

2.4.2 泥巴山隧道自然风现场测试结果46

2.5 隧道自然风实测对三维数值计算策略的验证46-50

2.5.1 全纵向射流通风隧道实测验46-49

2.5.2 分段纵向通风隧道实测验证49-50

2.6 隧道自然风三维数值计算策略对论述策略的验证50-64

2.6.1 超静压差分项数值计算验证50-54

2.6.2 热位差分项数值计算验证54-62

2.6.3 分段隧道数值计算验证62-63

2.6.4 泥巴山隧道数值计算验证63-64

2.7 泥巴山隧道实测对论述计算策略的验证64-65

2.8 小结65-68

第3章 隧道气象观测及自然风设计风速探讨68-83

3.1 自动气象站观测案例及布设68-71

3.

1.1 自动气象站观测案例68-69

3.

1.2 自动气象站相关参数性能69-71

3.

1.3 自动气象站布置及安装71

3.2 自然风气象观测物理量统计71-73

3.3 泥巴山隧道自然风设计风速确定策略探讨73-75

3.4 泥巴山隧道自然风设计风速确定75-81

3.4.1 泥巴山隧道分区段自然风速确定75-76

3.4.2 传统自然风取值对应保证率实际情况浅析76-78

3.4.3 主隧道自然风设计风速概率分布78-81

3.5 小结81-83

第4章 隧道自然风节能设计方式及利用策略探讨83-116

4.1 自然风节能优化通风流程83-84

4.2 泥巴山隧道机械通风方向的确定84-95

4.

2.1 隧道风流分布工况84-91

4.

2.2 隧道风流分布简化工况91-95

4.3 泥巴山隧道自然风利用方式95-101
4.4 节能风道的论文导读：-1124.6.1风机分时段制约对策105-1104.6.2风机实时制约对策110-1124.7小结112-116第5章泥巴山隧道利用自然风的通风设计及节能浅析116-1245.1泥巴山隧道利用自然风的通风设计116-1205.2泥巴山隧道利用自然风节能浅析120-1235.3小结123-124结论124-127

(一)本论文的主要结论结论124-126

(二)需要进一步探讨的内容126-1

设计101-103 4.5 制约时段的划分103-105

4.6 风机制约对策确定105-112

4.6.1 风机分时段制约对策105-110

4.6.2 风机实时制约对策110-112

4.7 小结112-116

第5章 泥巴山隧道利用自然风的通风设计及节能浅析116-124

5.1 泥巴山隧道利用自然风的通风设计116-120

5.2 泥巴山隧道利用自然风节能浅析120-123

5.3 小结123-124

结论124-127

(一) 本论文的主要结论结论124-126

(二) 需要进一步探讨的内容126-127

致谢127-128
参考文献128-134
攻读博士学位期间发表的论文情况134
攻读博士学位期间参加科研情况134-135
附录135-178