高海拔低等级公路隧道洞内环境控制技术研究

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我国地势呈现西高东低的走势,大致可以分为三大阶梯。随着我国交通运输行业的大力发展,我国公路网也逐渐地向西部山区延伸,因此出现了一大批高海拔公路隧道。随之而来的便是一系列的高海拔公路隧道运营通风难题,高海拔公路隧道低氧和低气压空气环境下的安全和舒适性标准、高原低交通量情况下的交通风计算、高海拔低压环境下的风机效率等问题在隧道运营通风中显得尤为突出。为了解决高海拔低等级公路隧道运营通风过程中所遇到的上述问题,本文结合高海拔低等级公路隧道的实际情况,对隧道内空气环境的CO浓度控制标准、Ⅵ浓度控制标准、换气频率控制标准、交通车辆在隧道内行驶时对隧道空气流场的影响情况以及射流风机在低压环境下的升压效率和纵向工作长度等内容进行了系统的研究,建立了高海拔低等级公路隧道运营通风控制技术,本论文主要研究工作和成果包括以下三个方面:1、调研分析了海拔高度对CO毒性和人反应时间的影响,并给出了海拔高度修正后的CO浓度限值,结合不同海拔高度和车速下的安全停车视距给出了高原公路隧道洞内Ⅵ浓度控制标准,提出了考虑自然风和交通风的换气临界条件和换气控制标准。2、通过采用CFD动网格模拟车辆通过隧道时对隧道内流场的影响,探明车辆运动向空气传递的动能主要是以隧道横向和纵向涡流的形式逐渐消散,分析车辆在隧道行驶对隧道空气所产生影响的范围。3、明确射流风机升压效率及隧道纵向通风沿程阻力系数随海拔的变化情况,并分析了不同风机纵向间距情况下对后方风机纵向工作段长度的影响。通过对高海拔公路隧道运营通风控制技术的研究,为高海拔公路隧道运营通风设计提供了依据,保证公路隧道通风系统的正常运转,在确保人员安全的同时也避免了能源的浪费。本着以人为本的宗旨,为其他类似的高海拔公路隧道运营通风提供了安全可靠的环境友好型技术支持和参考。
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