西安市城市公路隧道空气污染物浓度分布及通风方式研究
时间:2018-08-07      点击:

(1)数据测试:结合个个隧道的特点,分别在隧道出入口处,通风口处,以及两个通风口之间污染物浓度较高的部分设置测点,在数据测试过程中,在采样时,从隧道入口开始道出口结束,对每个测点依次进行污染物浓度采样。依照测试防范,对不同隧道,不同季节、天气条件下的污染物在不同时间段的浓度进行测试。

(2)数据处理:对测试完成的数据及时录入电脑,并且按照不同的隧道,不同季节、天气和时间段进行分类。对分类统计完成的测试数据,按照不同隧道,季节,天气分别进行数据分析,并且求得各个测点各污染物的日平均浓度及方差,并且将各隧道的测试数据与其日平均浓度和方差进行对比分析,得到各个不同通风方式的隧道各种污染物浓度在不同季节、天气条件下的分布规律及影响因素。

(3)理论计算与数值模拟:对个隧道按照自然通风和自然通风+机械通风分成这两类。对于采用自然通风方式的隧道,根据根据隧道交通风力与通风阻力的平衡关系、质量、动量、能量守恒定律及大气平流扩散方程建立隧道通风计算的数学模型和污染物浓度分布方程,并用数学计算软件对方程求解,得到隧道内部及通风口的风量和隧道污染物浓度分布,并对各隧道的不同优化方案的计算结果进行比对,得到最佳的通风方案;对于采用自然通风+机械通风方式的隧道,首先引用CAD对隧道建立三维模型,然后将模型导入ICEM软件划分网格,最后将文件导入fluent软件,应用fluent软件对隧道内部的空气流场及污染物浓度分布进行模拟并对各个隧道的不同优化方案的模拟结果进行比对,得到最佳的通风方案。

达到的技术指标:

(1)完成对隧道污染性气体的浓度测试,并且完成对测试数据的处理。对数据进行对比,分析得到不同通风方式的隧道,在不同季节,天气条件下,各污染物浓度分布规律及其影响因素。

(2)针对采用不同通风方式的隧道,结合隧道特点,通过理论计算和数值模拟,得到不同通风布置方案下隧道内的流场数据,得到不同通风布置方案下,隧道内通风特征,并且得出各隧道的最佳通风方案。

(3)对各设计方案进行评价,分析各种不同的设计方案的优劣。

拟达到的经济指标或社会效益:该课题的研究成果,可以让我们清楚的了解不同通风方式下,城市公路隧道内跟中污染物在不同季节、天气条件下分布规律,并且通过对通风方式的优化,我们可以知道不同的通风方式选择怎样的通风口位置及风机位置才可以得到最佳的通风效果。这对于在隧道在设计过程中,加快设计速度,形成规范化的设计体系具有重要意义,并且对于隧道在运营过程中,减少运营费用也有很重要的意义。