西南交大隧道通风第三次作业公路隧道运营通风设计计算Word格式.docx
《西南交大隧道通风第三次作业公路隧道运营通风设计计算Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《西南交大隧道通风第三次作业公路隧道运营通风设计计算Word格式.docx（12页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
✧隧道长度、纵坡和平均海拔高度如图1-1所。
图1-1隧道上行线示意图
2隧道需风量计算
2.1该隧道通风需风量计算相关基本资料
✧隧道断面面积：
Ar=68.05m2；
✧隧道当量直径：
Dr=8.41m；
✧设计交通量：
15000辆中型车/日（双向），高峰小时交通量按日交通量的12%计算，上下行交通量不均衡系数1.1。
✧交通组成：
汽油车：
小型客车15%，小型货车18%，中型货车24%；
柴油车：
中型货车24%，大型客车13%，大型货车6%。
✧隧道内平均温度：
tm=20°
C；
✧拟设计通风方式：
纵向通风；
✧火灾时排烟风速：
3m/s。
2.2隧道中CO排放量
隧道中CO的排放量计算公式如式
（1）所示：
（1）
其中：
Qco—隧道全长排放CO的量，m3/s；
qco—1辆标准车行驶1km所排放的CO的体积，m3/辆•km，可取0.01m3/辆•km；
fa—考虑CO的车况系数，按表2-1取；
fd—车密度系数，按表2-2取；
fh—考虑CO的海拔高度系数，按图2-1取；
fm—考虑CO的车型系数，按表2-3取；
ftv—考虑CO的纵坡-车速系数，按表2-3取；
n—车型类别数；
Nm—相应车型的设计交通量；
L—隧道长度。
当考虑CO影响时的车况系数fa如表2-1所示。
表2-1考虑CO车况系数fa
适用道路等级
fa
高速公路、一级公路
1.0
二、三、四级公路
1.1-1.2
车辆密度系数fa如表2-2所示。
表2-2车密度系数fd
车速（km/h）
100
80
70
60
50
40
30
20
10
0.6
0.75
0.85
1
1.2
1.5
2
3
6
当考虑CO影响时的车型系数fm如表2-3所示。
表2-3考虑CO的车型系数fm
车型
柴油车
汽油车
小客车
旅行车、轻客车
中型货车
大型货车、拖挂车
fm
2.5
5.0
7.0
当考虑CO影响时的纵坡-车速系数ftv如表2-4所示。
表2-4考虑CO的纵坡-车速系数ftv
当考虑CO影响时的海拔高度系数fh如图2-1所示。
图2-1考虑CO的海拔高度系数fh
根据表2-1~表2-4以及图2-1，式
（1）中各项系数取值如下：
（1）取CO的基准排放量qco=0.01m3/辆•km；
（2）考虑CO的车况系数fa=1.0；
（3）车密度系数fd=0.75；
（4）考虑CO的海拔高度系数fh=
；
（5）考虑CO的车型系数fm按表2-3选取；
（6）考虑CO的纵坡-车速系数ftv=1.0；
（7）设计交通量Nm=15000辆/日，单洞高峰小时交通量为
15000×
0.5×
0.12×
1.1=990辆/日
小型客车：
148；
小型货车：
178；
中型货车：
238
238；
大型客车：
129；
大型货车：
59
将以上系数带人式
（1）可得：
2.3稀释CO需风量
稀释CO的需风量计算公式如式
（1）所示：
（2）
—稀释CO的需风量；
—隧道CO容许浓度，ppm，按表2-5和2-6取；
—标准大气压，kN/m2，取101.325kN/m2；
P—设计气压；
—标准气压，k取273k；
T—隧道夏季设计气温。
不同长度隧道的CO设计浓度如表2-5所示当考虑CO影响时的车况系数fa如表2-5所示
表2-5隧道CO设计浓度
隧道长度
250
200
根据表2-5，式
（2）中各项系数取值如下：
（1）隧道CO容许浓度δ=
（2）设计温度tm=20°
C，换算成绝对温度T=273+20=293K；
（3）隧道设计气压
（4）稀释CO需风量
。
2.4稀释烟雾需风量
隧道中的烟雾排放量计算公式如式
（1）所示：
（3）
其中，
——隧道全长烟雾排放量，m2/s。
—1辆标准车行驶1km所排放的烟雾量，m3/辆•km，可取2.5m3/辆•km。
——柴油车车型类别，其余参数同CO排放量的计算。
当考虑烟雾影响时的海拔高度系数fh（V1）如图2-2所示。
图2-2考虑烟雾的海拔高度系数fh（V1）
当考虑烟雾影响时的车况系数fa（V1）如表2-6所示。
表2-6考虑烟雾车况系数fa（V1）
fa（V1）
1.1-1.5
当考虑烟雾影响时的纵坡-车速系数ftv（V1）如表2-7所示
表2-7考虑烟雾的纵坡-车速系数ftv（V1）
当考虑烟雾影时的车型系数fm（V1）如表2-8所示。
表2-8考虑烟雾的车型系数fm（V1）
轻型货车
重型货车、大型客车、拖挂车
集装箱车
4
3-4
根据表2-6~表2-8以及图2-2，式（3）中各项系数取值如下：
（1）取基准烟雾排放量为
=2.5m3/辆•km
（2）考虑烟雾的车况系数为
=1.0
（3）考虑时速车密度
=0.75.
（4）考虑烟雾海拔高度系数
（5）考虑烟雾的纵坡-车速系数
=0.55·
（6）烟雾排放量，将式（3）中各系数带入可得：
（7）稀释烟雾需风量
稀释烟雾需风量计算公式如式（4）所示：
（4）
其中，C——烟雾稀释系数。
根据不同行车速度的隧道烟雾设计系数C如表2-9所示。
表2-9烟雾设计系数C
将以上系数带人式（4）可得需风量：
2.5稀释空气内异味需风量
取每小时换气5次，有：
2.6考虑火灾时的排烟量
取火灾排烟风速为
，得：
综上，隧道设计需风量为204.15m3/s。
3射流风机纵向通风计算
3.1有关参数
✧洞内自然风引起的洞内风速：
vn=2m/s；
✧大型车混入率：
r1=19%；
✧小型车正面投影面积Acs=2.13m2、空气阻力系数ξcs=0.5，大型车正面投影面积Acl=5.37m2、空气阻力系数ξcl=1.0；
✧射流风机选型：
900型，出口风速vj=25m/s，位置摩阻损失折减系数η=0.85。
✧计算行车速度：
vt=80km/s=22.22m/s
3.2自然风阻力
自然风阻力为：
隧道设计风速为
3.3交通风压
交通产生的风压按式（5）计算：
（5）
汽车等效阻抗面积Am：
隧道内车辆数n：
将各系数带入式（5）得：
3.4通风阻抗力
空气在隧道内流动受到摩阻力以及出入口损失为
3.5隧道所需升压
则隧道需要的升压力为：
3.6射流机需求量
根据3.5节可知，所需升压为负，故交通风即可满足通风要求，不需要配置风机。
当取计算车速vt=10km/s=2.78m/s时，按照3.2~3.5节内容计算得到升压为：
每台升压力按式（6）计算：
（6）
将上述各系数带入式（6）得：
则需射流风机数i（台数）为：
综合考虑，本工程选用6台900型射流风机。
参考文献
[1]《公路隧道通风照明设计规范》（JTJ026.1-1999）.北京:
人民交通出版社，1999
升级会员 