基于活塞效应的隧道埋深对地铁车站通风换气性能的影响

针对单风井设置模式,以北京地铁某车站及其衔接区间为例,采用计算流体力学软件FLUENT15.0的动网格模拟计算方法,研究基于活塞效应的隧道埋深对地铁车站通风换气性能的影响。结果表明:当隧道埋深由15m增加到35m时,风井的排风量减少了28.3%,风井和地面出入通道的总进风量减少了26.6%;当隧道埋深不变、风井的横截面积由16m2增加到25m2时,风井的排风量由7 849m3增加到9 814m3,风井和地面出入通道的总进风量由4 527m3增加到4 921m3;随着隧道埋深的增加,适当增加风井的横截面积,可有效克服隧道埋深增加而使活塞风对地铁车站通风换气性能作用减弱的问题,以确保地铁车站空气的质量。

城市地下道路分(合)流匝道通风阻力特性

为分析多点进出结构的城市地下道路空气流动特性,以长沙市营盘路湘江隧道为原型,通过现场实测、缩尺模型试验以及CFD软件数值模拟方法,对分(合)匝道通风阻力特性进行了研究,考察了雷诺数、风量比、分岔角度对分(合)流匝道阻力特性的影响规律。研究结果表明:1)主隧道与匝道风量比、主隧道与匝道夹角是影响分(合)流匝道局部阻力系数的关键因素;2)城市地下道路分(合)流匝道局部阻力变化特性,不宜简单套用通风管道的三通构件的参数;3)结合最小二乘法和Matlab软件对计算结果进行多因素回归分析,给出了基于长沙营盘路湘江隧道的分(合)流匝道主隧道和匝道的局部阻力系数关联式。研究结果可为复杂结构城市地下道路通风系统阻力特性分析及通风工程优化设计提供方法参考。

多点进出城市地下道路污染物扩散特性研究进展

该文基于"复杂结构城市地下道路污染物排放与扩散特性及其建模理论研究"国家自然科学基金的研究成果,基于复杂结构特征的交通通风力的污染物扩散机理,提出一套城市地下道路机动车污染物扩散建模求解方法,为我国城市地下道路通风设计与安全运营、建设项目环境影响评价提供技术方法支撑。

多点进出城市地下道路CO排放特性实测研究

轻型汽油车为主的城市地下道路,主要污染物为CO和NOx。多点进出城市地下道路的隧道结构特性影响主隧道污染物的排放与沿程累积迁移特性。本研究基于实际运营城市地下道路的实测结果,采用反问题方法反演计算出对流传质过程中的源项,重点定量分析分岔隧道结构对CO扩散特性的影响。计算结果表明,主隧道出口处CO总源项累积量平均值为0.37mg/m3s,合流匝道带入CO占总源项的4.8%,分流匝道带出的CO占总源项的5.9%。研究结果可为多点进出城市地下道路通风工程优化设计及环境影响评价提供方法参考。

城市地下道路通风稀释CO需风量影响参数分析

本研究以城市地下道路为研究对象,结合理论分析与现场实测研究方法,重点分析影响城市地下道路通风系统稀释CO需风量关键因素及其变化规律;并以上海市延安东路隧道为例,通过隧道实测法对目前城市地下道路交通状况、机动车流综合平均CO排放因子等进行了综合分析;进一步给出了相应条件下该隧道通风系统稀释CO需风量,该值仅为按现行公路隧道相关规范计算值的35%。研究结果表明,城市地下道路通风系统设计计算不能简单照搬公路隧道的标准或规范。

多点进出城市地下道路通风模型实验研究

为了研究分岔隧道结构对污染物扩散的影响,基于研究团队关于长沙营盘路隧道的大量现场实测数据及相关理论模型研究成果,采用相似分析法进行了1∶8缩尺模型实验,重点分析了交通风量、合流匝道及分流匝道结构对主隧道污染物浓度分布的影响规律。

交通风对不同结构城市地下道路污染物扩散影响的比较研究

以往关于交通通风力的研究多集中在直隧道,而关于近年多出现的有分岔的城市地下道路的研究甚少。根据项目组关于上海市翔殷路越江隧道(直隧道)和长沙市营盘路湘江隧道(分岔隧道)的交通特征、交通风速以及污染物浓度水平的实测结果,重点开展了交通通风力对不同结构城市地下道路污染物扩散特性影响的比较研究。结果表明:相同交通流量条件下,有分岔的主隧道产生的平均交通风速(2.24～3.44m/s)虽小于直隧道的(3.06～4.76m/s),但由于分岔匝道对污染物的分流作用,有分岔的主隧道的污染物浓度变化率低于直隧道;当平均车速为30km/h时,受合流匝道带入室外空气稀释作用的影响,相当于为分岔隧道增加了20.9%的通风量,受分流匝道带出污染物的影响,相当于为分岔隧道增加了16.7%的通风量。研究结果可为分岔城市地下道路内污染物浓度水平的有效控制及其通风系统的优化设计提供参考。