用于特长公路隧道循环通风系统的上游隧道长度极值方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于特长公路隧道循环通风系统的上游隧道长度极值方法，包括如下步骤：1）计算上游风流的烟尘浓度；2）计算隧道短道的并联风流的烟尘浓度；3）计算上游隧道长度极值，得到上游隧道长度极计算公式。上游隧道长度极计算公式表明：当上游隧道长度等于或者大于上游隧道长度极值时，隧道短道的并联风流烟尘浓度超过容许浓度，行驶在隧道短道内的车辆不安全。本发明专利技术能避免隧道长度、断面尺度等有量纲数参数的繁琐计算，或者通风系统网络解算，或者庞杂费时的计算流体动力学数值仿真，迅速快捷确定出上游隧道长度极值，保证隧道内车辆行驶的安全。

【技术实现步骤摘要】
用于特长公路隧道循环通风系统的上游隧道长度极值方法
本专利技术属于隧道防灾减灾
，具体涉及一种用于特长公路隧道循环通风系统的上游隧道长度极值方法。
技术介绍
公路隧道是半陷或者浅埋的狭长空间，治理隧道内行驶的汽车所产生的烟尘等污染物，一直是业界关注的重要问题。一般采用机械通风的方法，稀释烟尘和CO等污染物，污风排至隧道外环境，并且属于直流式系统方案。长距离或者特长距离公路隧道的通风系统，必须配合通风竖井，才能满足隧道内稀释污染物的用风需求。特长公路隧道通风具体涉及竖井开挖位置、通风机、射流风机群和风道等影响因素的优化，是行业内的前沿问题。目前，将外界新鲜空气引入隧道，稀释车辆排放的污染物，然后将污风排出洞外，这是能耗高的传统隧道通风。采用竖井分段送风，引入外界新鲜空气，稀释特长隧道内的污染物，并确保其浓度在安全值以内，最后，通过分段竖井排出污风；KwaGS和夏永旭等实践了常用的竖井分段送排风隧道通风系统。对于隧道中行车形成的交通风，方磊和Wang等应用模型试验的方法，得出了送风口与隧道行车方向宜取6°，而排风口与隧道行车方向的夹角应不大于30°；继而，方磊等明确指出通风井送排式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于特长公路隧道循环通风系统的上游隧道长度极值方法，所述的特长公路隧道循环通风系统包括循环风道、可调附属结构；可调附属结构包括与循环风道连通的排风竖井和送风竖井；所述的循环风道设置在隧道的旁通隧洞，循环风道的两端分别通过引风段和引射段与隧道连通；所述的循环风道内设有除尘器；隧道入口至引风段之间部分为上游隧道，引风段与引射段之间的部分为隧道短道，引射段与隧道出口之间的部分为下游隧道；包括如下步骤：1)计算上游风流的烟尘浓度，其计算公式如公式(1)：

【技术特征摘要】
1.一种用于特长公路隧道循环通风系统的上游隧道长度极值方法，所述的特长公路隧道循环通风系统包括循环风道、可调附属结构；可调附属结构包括与循环风道连通的排风竖井和送风竖井；所述的循环风道设置在隧道的旁通隧洞，循环风道的两端分别通过引风段和引射段与隧道连通；所述的循环风道内设有除尘器；隧道入口至引风段之间部分为上游隧道，引风段与引射段之间的部分为隧道短道，引射段与隧道出口之间的部分为下游隧道；包括如下步骤：1)计算上游风流的烟尘浓度，其计算公式如公式(1)：式中：δ1为上游风流的烟尘浓度，m-1；L1为上游隧道的长度，m；Qr为从隧道入口引入的外界新风量，m3/s；C为烟尘流量的综合影响因子，m/s；2)计算隧道短道的并联风流的烟尘浓度：根据物理学基本原理，并联风流的烟尘浓度是在上游风流烟尘浓度的基础上加上隧道短道内的新增烟尘浓度，则，隧道短道的并联风流的烟尘浓度计算式如公式(2)：式中：δ2为并联风流的烟尘浓度，m-1；Ls为循环风道的隧道短道的长度，m；e为分风比，无量纲数；3)计算上游隧道长度极值：a)设隧道通风设计的烟尘容许浓度为δ，当满足δ1<δ2≤δ时，则满足通风设计的要求，由公式(1)和公式(2)，得到公式(3)：式中：δ为通风设计的烟尘容许浓度，m-1；b)在公式(3)中，当δ2＝δ时，则得到上游隧道长度极计算公式如公式(4)：式中：L1c为上游隧道长度极值，m；公式(4)表明：当上游隧道长度等于或者大于上游隧道长度极值时，隧道短道的并联风流烟尘浓度超过容许浓度，隧道短道内的车辆不安全。2.根据权利要求1所述的用于特长公路隧道循环通风系统的上游隧道长度极值方法，公式(1)和(2)的确定方法如下：a)公路隧道内烟尘流量的通用计算式如公式(5)：式中：QVI为隧道烟尘流量，m2/s；qV...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永平，吴世先，王斌武，朱辉，陈世强，田峰，
申请(专利权)人：桂林航天工业学院，
类型：发明
国别省市：广西,45