【《某高速公路隧道通风设计计算案例》3400字】

某高速公路隧道通风设计计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u15097某高速公路隧道通风设计计算案例 1304581.1隧道通风设计参数 1143171.2通风方式选择 2139821.3隧道需风量计算（CO排放量） 273841.3.1稀释CO需风量 6266641.3.2烟雾排放量 7285241.3.3烟雾排放量 9134311.3.4隧道换气需风量计算 9208631.3.5需风量确定 10327291.4隧道射流风机纵向通风计算 10180831.4.1隧道所需升压力 1056791.4.2流射风机布置 121.1隧道通风设计参数日交通量日总交通量： 32500辆大型混入率： 15%高峰小时交通量： 12%方向不均匀系数： 55%交通量分解表如表1.1所示。1.1交通量分解表车型小客车大客车小型货车中型货车大型货车拖挂车占比55%3%9%7%20%6%隧道风机参数射流风机直径1000mm，出口风速30m/s。隧道参数道路等级： 高速公路设计车速： 100km/h隧道路面跨度： 三车道左幅隧道： ；整个隧道段纵坡为+1%。右幅隧道： ；整个隧道段纵坡为-1%。左右幅隧道进出口海拔高度： 50m、51.2m隧址夏季气温： 隧道净空断面面积： A=151.2224m2隧道净空断面周长： C=45.5985m1.2通风方式选择设计隧道为单向交通隧道，隧道过长容易导致不通风，需要借助通风设备提供空气循环的动力，使空气能进入隧道深部。按照《公路隧道通风设计细则》（JTG/TD70/2-02——2014）进行通风方式的选择。1.2.1初步判定是否需要机械通风隧道长度，根据任务书，设计小时交通量按高峰小时交通量计算。（1.1）（1.2）式中：L——隧道长度（m）；N——设计交通量（辆/h）。故需要机械式通风形式。根据规范3.2.2条文说明，本隧道采用全射流纵向通风方案。1.3隧道需风量计算（CO排放量）（1）左幅隧道CO基准排放量根据《设计规范》取CO车况系数查《公路隧道通风照明设计规范》表3.4.2取工况车速80km/h，根据下表1.2可取车密度系数表1.2车密度系数及相应CO纵坡车速系数工况车速10080604020100.60.7511.5361.21.01.01.00.80.8CO海拔高度系数查《公路隧道通风照明设计规范》图3.4.2取值：平均海拔高度：查表得表1.3车型系数车型柴油车汽油车小客车小货车中货车大货车1.01.02.55.07.0相应车型的交通量，参照规范，取交通量：表1.4各车型占比表车型小客车大客车小货车中货车大货车拖挂车占比（%）55397206表1.5交通车辆发动机占比表车型小客车小货车大客车中货车大货车拖挂车柴油发动机（%）707070707070汽油发动机（%）303030303030表1.6交通量分解折算表汽车代表车型车辆折算系数说明小汽车1.0座位19座得客车和载重质量2t得货车中型车1.5座位>19座得客车和2t<载重质量7t得货车大型货车2.57t<载重质量20t得货车拖挂车4.0载重质量>20t的货车考虑方向不均匀系数55%，进行交通量分解。高峰小时交通量：柴油发动机小客车数量：汽油发动机小客车数量：同理，其他计算结果见表1.7.表1.6高峰小时各发动机类型的汽车数量（单位辆/h）车型小客车大客车小货车中货车大货车拖挂车柴油发动机826191367112124汽油发动机355959315210则各工况总CO排放量：（当工况车速为100km/h时，计算过程如下）（1.3）根据上述公式可以计算出其他工况车速时的CO排放量。1.7CO排放量（10-3m3/s）工况车速（km/h）1008060402010CO排放量2.09872.18622.91494.37241.995813.919由上表数据可知CO的排放量在工况车速10km/h时最大：（2）右幅隧道右幅隧道参数与左幅基本一致，不同的是隧道的坡度不同，右幅隧道的坡度为所以根据规范可知右幅隧道不同工况车速的系数，数据列于下表1.8中。1.8右幅隧道工况车速系数表工况车速10080604020100.60.7511.5361.41.01.01.01.00.8CO海拔高度系数与左幅相同。考虑方向不均匀系数45%，进行交通量分解。高峰小时交通量：柴油发动机小客车数量：汽油发动机小客车数量：表1.9高峰小时各发动机类型的汽车数量（单位辆/h）车型小客车大客车小货车中货车大货车拖挂车柴油发动机67615111589919汽油发动机29074825438则各工况总CO排放量：（当工况车速为100km/h时，计算过程如下）（1.4）根据上述公式可以计算出其他工况车速时的CO排放量。1.10CO排放量（10-3m3/s）工况车速（km/h）1008060402010CO排放量2.33672.08642.78184.17278.345713.353由上表数据可知CO的排放量在工况车速10km/h时最大：1.3.1稀释CO需风量CO设计浓度按规范取：。隧道内绝对温度：。标准大气压：。根据初期地勘报告无法获取隧址的设计大气压，按规范公式计算如下稀释CO需风量：左幅隧道（1.5）右幅隧道（1.6）1.3.2烟雾排放量按照《设计规范》烟雾基准排放量：烟雾的车况系数：左幅隧道不同工况车速修正系数、车密度修正系数如下表1.11所示。表1.11不同工况车速修正系数、车密度修正系数工况车速10080706050403020100.60.750.8511.21.52362.602.601.801.451.451.100.900.720.72烟尘的海拔高度系数，按照规范取值得烟尘的柴油车型系数如表1.12所示表1.12烟尘柴油车型系数小客车、轻型货车中型货车重型货车、大型客车拖挂车0.41.01.53相应车型的交通量与CO计算过程相同。1.13高峰小时各发动机类型的汽车数量（单位辆/h）车型小客车大客车小货车中货车大货车拖挂车柴油发动机826191367112124则各工况总烟雾排放量：（当工况车速为100km/h时，计算过程如下）（1.7）根据上述公式可以计算出其他工况车速时的烟雾排放量。表1.14各工况车速烟雾排放量（单位m3/s）工况车速（km/h）1008060402010烟雾排放量0.12130.15160.18950.26530.37890.7579由上表数据可知烟雾的排放量在工况车速10km/h时最大：右幅隧道不同工况车速修正系数、车密度修正系数如下表1.15所示。表1.15不同工况车速修正系数、车密度修正系数工况车速10080706050403020100.60.750.8511.21.52360.80.80.80.750.750.70.60.50.5相应车型的交通量与CO计算过程相同。高峰小时各发动机类型的汽车数量如表1.16所示。1.16高峰小时各发动机类型的汽车数量（单位辆/h）车型小客车大客车小货车中货车大货车拖挂车柴油发动机67615111589919则各工况总烟雾排放量：（当工况车速为100km/h时，计算过程如下）（1.8）根据上述公式可以计算出其他工况车速时的烟雾排放量，列于下表1.17中。表1.14各工况车速烟雾排放量（单位m3/s）工况车速（km/h）1008060402010烟雾排放量0.37730.47160.35070.39910.52241.0448由上表数据可知烟雾的排放量在工况车速10km/h时最大：1.3.3烟雾排放量该隧道拟采用显色指数、相关色温2000~3000K的钠光源照明，烟雾设计浓度根据规范取值。（1）左幅隧道稀释烟尘的需风量为（1.9）（2）右幅隧道稀释烟尘的需风量为（1.10）1.3.4隧道换气需风量计算根据《通风规范》规定隧道每小时的换气次数为5次。使用CAD使用PEDIT命令转化为多线，然后，使用REGION创建为面域，再使用MASSPROP可得到隧道净空断面面积。左幅隧道（1.11）拟采用纵向通风风速。（1.12）按规范，取两者较大值，则取右幅隧道拟采用纵向通风风速。按规范，取两者较大值，则取1.3.5需风量确定综上所述，根据以上提供的三种通风需风量的计算结果，规范规定取其中最大值，则左、右幅隧道的需风量均为。1.4隧道射流风机纵向通风计算1.4.1隧道所需升压力隧道内通风所需升压力由以下三项考虑因素：计算空气所受摩阻力及出入口损失计算参数：隧道局部阻力系数参照规范取；道沿程阻力系数取。左幅隧道：（1.13）右幅隧道：隧道两洞口等效压差隧道自然风流的两隧道等效压差，计算隧道内自然通风风力：左幅隧道：（1.14）右幅隧道：交通风产生的风压左幅隧道通风计算隧道内车辆数：（1.15）根据上述小型车和大型车计算结果，隧道内小型车的占积率取,大型车占积率取。隧道内小型车的空气阻力系数计算：隧道内小型车的空气阻力系数：汽车等效抗阻面积：式中：——小型车正面投影面积（m2），取2.13m2 ——小型车空气阻力系数，计算取0.5。 ——大型车正面投影面积（m2），取5.37m2则交通风产生的压力如下：（1.16）根据上述计算，左侧隧道拟采用逆转射流风机，充分利用活塞风产生的风压，由于两洞口的等效压差具有随机性，此处作为阻力计算，故隧洞内需升压力为：右幅隧道通风计算隧道内车辆数：根据上述小型车和大型车计算结果，隧道内小型车的占积率取,大型车占积率取。隧道内小型车的空气阻力系数计算：隧道内小型车的空气阻力系数：汽车等效抗阻面积：式中：——小型车正面投影面积（m2），取2.13m2 ——小型车空气阻力系数，计算取0.4。 ——大型车正面投影面积（m2），取5.37m2则交通风产生的压力如下：根据上述计算，左侧隧道拟采用逆转射流风机，充分利用活塞风产生的风压，由于两洞口的等效压差具有随机性，此处作为阻力计算，故隧洞内需升压力为：1.4.2流射风机布置拟采用射流风机直径1000mm，出口风速计算风机所需台数如下：