论文部分内容阅读
随着我国交通运输业的发展,公路隧道的建设取得了长足的进步,数量也日益增多。由于隧道的特殊结构,汽车排放的污染物会在隧道内沿行车方向传播,通风问题一直是公路隧道相关研究的热门话题。我国现阶段实行的规范是《公路隧道通风设计细则》JTG/T D70/2-02—2014,规范中虽然提出了NOx的浓度限值,但需风量实际计算时只考虑了CO和烟尘,而世界道路协会（PIARC）2012标准中计算设计需风量时,考虑稀释的污染物为NOx、CO和烟尘。为研究不同种类的污染物浓度对隧道通风设计的影响,本文依托具体的工程实例（华岩隧道）,分别依据我国现行规范和PIARC 2012标准,计算需风量并对计算结果进行对比分析,在此基础上主要研究的内容和取得的结果有:（1）由两种规范分别计算华岩隧道四个特征年不同工况车速的设计需风量,计算结果表明:由于我国规范没有考虑NOx,计算出的设计需风量为890.99m3/s,比由PIARC标准计算出的设计需风量小27.4%;（2）根据我国现行规范计算出的设计需风量配置射流风机,使用Fluent模拟射流风机不同安装工况的通风效果,并计算风机综合影响系数K,K值越接近1表示风机效率越高。模拟得出华岩隧道射流风机的最佳安装参数:风机距离隧道拱顶2m,风机的横向间距3m4m,纵向间距120m130m,计算出K值为0.8300.832。（3）使用Fluent模拟远期特征年射流风机全开时,隧道中车内人员高度的CO和NO2的浓度分布情况,模拟结果表明:（1）由于华岩隧道设计时采用的是已废止的旧规范（《公路隧道通风照明设计规范》JTJ 026.1-1999）,在其风机配置下隧道内CO浓度最高为130ppm,不满足现行规范的浓度标准100ppm;在现行规范计算出的需风量下重新布置的风机可以使CO稀释到61ppm,满足标准且有一定的富余;（2）模拟隧道的NO2浓度分布可知,隧道内NO2浓度最高为3.5ppm,远远超过现行规范中的限值1ppm。如果增加隧道内平均风速达到10.21m/s,才能将NO2浓度稀释到2ppm以下;如果要使NO2的浓度低于1ppm,则会因为平均风速过大而不满足通风标准。建议在我国规范的设计需风量计算中,根据我国国情明确稀释NOx的需风量计算方法及浓度控制标准,使得隧道通风的需风量计算更加准确。