隧道由于其本身较为密闭的结构,机动车在行驶过程中所排放的CO、氮氧化物、颗粒物等污染物容易在隧道内产生累积,较难排至外界,而国内对隧道内污染物具体的分布规律、污染物与影响因素之间的关系、实地测试的研究较少。机械通风常被作为改善其内部环境质量的重要途径,而对于集中排风的半横向通风隧道,距离风机较近的排风口风量较大,而随着排风口与风机距离的增加,其排风效果也在逐渐降低,造成隧道末端污染较为严重,对人员的健康造成危害,也极大浪费了电力资源。本文对山东省济南市两条较为拥堵的隧道——A隧道和B隧道的温度、湿度、风速及污染物浓度的进行了实地测量,重点对CO、PM_2.5和PM₁₀的浓度和分布规律进行了分析,并根据隧道内交通量、车速等交通因素对其产生的影响做出了探讨;根据通风力与阻力的平衡关系,对隧道分段进行理论计算,对隧道内风速与CO的分布进行预测,并与实测结果进行对比;以某隧道的实际尺寸建立模型,通过对机动车模型和污染物源强的简化,用Fluent模拟了不同行驶速度下隧道内污染物的分布规律;利用Fluent对集中排风的半横向通风效果进行模拟,得出在传统半横向通风方式下,各排风口风量差异巨大,且不利于隧道内污染物的排出。在此基础上提出对各排风口加装一种局部阻力构件,通过模拟得出该构件可以有效优化排风道的气流组织,均匀各个排风口的风量,使隧道深处的污染物浓度大大降低,从而提高隧道内的空气环境质量。在对排风口进行优化后,进一步设计多种通风工况并进行模拟,分析了不同工况下污染物的分布情况,得出更为高效且节能的的通风方案,为半横向通风隧道的通风设计提供参考。