一种多匝道市政及公路隧道通风风量分配计算方法技术

一种多匝道市政及公路隧道通风风量分配计算方法，本发明专利技术涉及市政及公路隧道通风技术领域，采用简化后的污染物排放量公式计算多匝道隧道各支管污染物排放量；采用浓度稀释公式计算各支管的新风量；所述的新风量是稀释隧道内污染物溶度到设计值所需的新鲜空气量，计算的支管包括各节点相邻的匝道支管和隧道主支管，计算多匝道隧道总需风量；采用迭代法计算多匝道隧道各支管需风量。不仅为隧道通风技术领域奠定基础，也为实际工程中提供了理论依据。据。据。

【技术实现步骤摘要】
一种多匝道市政及公路隧道通风风量分配计算方法


[0001]本专利技术涉及市政及公路隧道通风
，具体涉及一种多匝道市政及公路隧道通风风量分配计算方法。

技术介绍

[0002]市政及公路隧道作为半封闭空间，通风问题备受相关技术人员和学者的关注。随着隧道内部车流量的增加，汽车排放的CO、NO
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及烟尘颗粒物等污染物溶度由于隧道通风不畅或不足，容易出现隧道内污染物溶度过高，尤其是多匝道隧道内复杂的风网结构，风量的合理分配直接影响到隧道内的空气品质和人员的身体健康。因此，解决多匝道隧道通风风量分配问题在隧道通风领域具有重要的指导意义。
[0003]目前，国内外大部分研究主要体现在隧道通风排烟模式、数值分析等方面，针对隧道通风量算法的研究较少。在隧道通风量算法相关的规范、论文中，《公路隧道通风设计细则》提出了隧道需风量计算方法，但仅是针对无匝道的单一隧道的污染物浓度、需风量计算公式。《特长公路隧道需风量计算方法研究》对《公路隧道通风设计细则》需风量计算公式中的几个关键因素进行了探讨分析，指出了隧道需风量计算存在的问题和解决办法，并未针对设有进出口匝道的隧道需风量计算公式进行研究；《对公路隧道通风量计算的探讨》对《公路隧道通风设计细则》需风量计算公式中交通量、交通组成、CO允许浓度及烟雾允许浓度提出了见解但未提及其他。在国内专利中，并未有针对多匝道隧道通风量算法相关的研究。因此，需要一种多匝道隧道通风风量分配算法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种设计合理的多匝道市政及公路隧道通风风量分配计算方法，不仅为隧道通风
奠定基础，也为实际工程中提供了理论依据。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：它计算步骤如下：1、采用简化后的污染物排放量公式计算多匝道隧道各支管污染物排放量；所述的简化后的污染物排放量公式只考虑三个因素，即综合排放系数K
j
，支管长度，支管交通量，所述的综合排放系数K
j
综合考虑了隧道的车况系数、车密度系数、海拔高度系数、车型系数、纵坡-车速系数等可直接取值的参数，所述简化后的污染物排放量公式如下：2、采用浓度稀释公式计算各支管的新风量；所述的新风量是稀释隧道内污染物溶度到设计值所需的新鲜空气量，计算的支管包括各节点相邻的匝道支管和隧道主支管，浓度稀释公式如下：；3、计算多匝道隧道总需风量，隧道总需风量取决于隧道内总污染物量，稀释所有污染物溶度到设计值所需的新鲜空气量，即隧道总需风量可表示为各支管新风量之和；分流型
多匝道隧道的隧道总需风量为主隧道入口风量；合流型多匝道隧道的隧道总需风量为主隧道出口风量；所述的分流型多匝道隧道是主隧道上只含分流匝道的隧道；所述的合流型多匝道隧道是主隧道上只含合流匝道的隧道；计算公式如下：；4、采用迭代法计算多匝道隧道各支管需风量，所述迭代法应先确定主管的需风量，然后根据节点各支管污染物排放量占节点相邻隧道主管总污染物排放量的比例，按比例分配计算出所求支管的需风量，计算公式如下：； ；上述公式中，j为支管编码；C为污染物；为隧道支管j的污染物排放量，m
³
/s；为支管j污染物综合排放系数；为支管j长度，m；为支管j的相应车型交通量，veh/h；为污染物设计溶度值，cm
³
/m
³
；为支管j的新风量，m
³
/s；为隧道总需风量，m
³
/s；为支管j需风量，m
³
/s；为支管j相邻的主分支需风量，m
³
/s；为支管j相邻的隧道主支管需风量，m
³
/s。
[0006]采用上述方法后，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种多匝道市政及公路隧道通风风量分配计算方法，针对多匝道隧道各支需风量计算须采用软件进行风网解算或采用节点浓度法反算；多匝道隧道通风风量分配计算方法，利用简化后的污染物排放量公式计算污染物排放量，并采用迭代法直接计算各支管的需风量，不仅避免了反复查规范图表确定各参数的弊端，而且大大减少了关于污染物溶度推算的计算工作量；该方法简单快捷高效，适合在实际工程中进一步推广和应用。
[0007]附图说明：图1是本专利技术中分流型隧道通风示意图。
[0008]图2是本专利技术中合流型隧道通风示意图。
[0009]附图标记说明：一号隧道
①
、二号隧道
②
、三号隧道
③
、四号隧道
④
、五号隧道
⑤
。
[0010]具体实施方式：下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0011]如图1所示，本具体实施方式（实施例一）以CO为例，采用如下技术方案：它的计算步骤如下：1、多匝道隧道各支管污染物排放量公式如下：由此可以计算出一号隧道
①
、二号隧道
②
、三号隧道
③
、四号隧道
④
、五号隧道
⑤
污染物排放量的具体数值，此项为已知项。
[0012]2、采用浓度稀释公式计算多匝道隧道各支管新风量，公式如下：
ꢀ
（j=1，2，3，4，5）由此可以计算出一号隧道
①
、二号隧道
②
、三号隧道
③
、四号隧道
④
、五号隧道
⑤
新风量的具体数值，此项为已知项。
[0013]3、多匝道隧道总需风量，公式如下： （j=1，2，3，4，5）4、采用迭代法计算多匝道隧道各支管需风量：匝道
③
分支的需风量：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1-1）匝道
⑤
分支的需风量：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1-2）主支
②
与分支
③
、
⑤
遵守质量守恒原理，有如下关系：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1-3）联立公式（1-1）~（1-3）求解，匝道
③
、
⑤
的分配风量公式如下：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1-4）
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1-5）由公式（1-4）、（1-5）可知并联匝道中，任一分支需风量只与节点支管污染物排风量占节点相邻隧道主管总污染物排放量成正比关系；据此可知匝道
④
、主分支
②
的分配风量公式如下：
ꢀꢀ
（1-6）
ꢀꢀ
（1-7）由公式（1-6）、（1-7）可有如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多匝道市政及公路隧道通风风量分配计算方法，其特征在于：它计算步骤如下：（1）、采用简化后的污染物排放量公式计算多匝道隧道各支管污染物排放量；所述的简化后的污染物排放量公式只考虑三个因素，即综合排放系数K
j
，支管长度，支管交通量，所述的综合排放系数K
j
综合考虑了隧道的车况系数、车密度系数、海拔高度系数、车型系数、纵坡-车速系数等可直接取值的参数，所述简化后的污染物排放量公式如下：（2）、采用浓度稀释公式计算各支管的新风量；所述的新风量是稀释隧道内污染物溶度到设计值所需的新鲜空气量，计算的支管包括各节点相邻的匝道支管和隧道主支管，浓度稀释公式如下：；（3）、计算多匝道隧道总需风量，隧道总需风量取决于隧道内总污染物量，稀释所有污染物溶度到设计值所需的新鲜空气量，即隧道总需风量可表示为各支管新风量之和；分流型多匝道隧道的隧道总需风量为主隧道入口风量；合流型多匝道隧道的隧道总需风量为主隧道出口风量；所述的分流型多匝道隧道是...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢朝军，梁艳，陈宏，杨志伟，张美琴，唐上明，唐化程，黄强，邵振强，魏雪，何潇剑，魏志华，徐美智，赖永进，孙卫东，张圣昊，张玲霞，刘艺，高菊英，胡建国，
申请(专利权)人：中铁第六勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：