隧道通风设计

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1、隧道通风设计为了防止行驶中的汽车排出废气造成隧道内空气污染，公路隧道必须通风。因此，隧道通风主要对CO、烟雾和异味等进行稀释。7.1通风方式公路隧道对运营通风的要求较高，可供选择的通风方式也较多，选择时主要 考虑因素是隧道的长度和交通流量，还应适当考虑当地气象、环境、地形等条件。根据公式：LN 2x106 （单向交通）式中：L-隧道长度（m ）;N-设计交通量（辆/h）。由 L=1155m , N=2500 辆/h可得：LN=1155 x2500=2887500 2000000故，本隧道采用机械通风。7.2通风设计根据公路隧道通风照明设计规范：CO 设计含量：260x 10-6m3/s烟雾设计

2、含量：0.0065k/nr1;异味稀释：隧道内不间断换气频率为每小时5次。7.2.1需风量计算确定需风量时应对行车速度以下各工况车速按 20km/h 为一档分别进行计算，取其较大值作为设计需风量。（1）按稀释CO含量计算需风量Q1 qffffL （Nf）co 3.6 106 co a d h ivm mm1式中：Q -隧道全长CO排放量（m3/）coq -CO基准排放量（m3/辆km，取0.01S；cof -考虑CO的车况系数，取1.0;afd -车密度系数，按表7-1取值。表 7-1 车密度系数 fdd工况车速1008070605040302010fd0.60.750.8511.21.523

3、6fh -考虑 CO 的海拔高度系数，取 1.5；fiv-考虑CO的纵坡车速系数，按表7-2取值。表7-2考虑CO的纵坡-车速系数f （坡度-1%）iv工况车速1008070605040302010fiv1.21.01.01.01.01.00.80.80.8L-隧道长度，L=1155m;匚-考虑CO车型系数，按表7-3取值。表7-3 设计交通量及对应车型系数 fmm车型柴油车汽油车小客车旅行车、轻型货车中型货车大型客车fm1.01.02.55.07.0Nm800800500200200N -相应车型的设计交通量（辆/h）m代入计算，当工况车速为20km/h时取得最大值：Q10.01 1 3 1

4、.5 0.8 1155c。 3.6 106（800 1 800 1 500 2.5 200 5.0 200 7.0） 0.06m 3 /s稀释 CO 的需风量计算：Q p TQco106req（c。）p T式中：Qreq（c。）-隧道全长稀释CO的需风量（山3/）P0 -标准大气压(KN/m 2),取 101.325KN/m2;0-1P-隧道设计气压(KN/m 2),取P=P0;T -标准气温(K),取273K ;T -隧道夏季设计温度(K ),取300K ;-CO设计浓度，取210ppm。代入计算：Q J匕丄106 req(co)p T=0.06 1 300 106=246 m3/s2602

5、732)按稀释烟雾含量计算：Q1 qff f f LnD(Nf)VI 3.6 106VI d a(VI) h(VI) iv(VI )m m(VI)m1式中：Qvi-隧道全长烟雾排放量(m3/)qVI -烟雾基准排放量(m 2 /辆km)，取2.5m 2 /辆km ；fd-车密度系数，按表7T取值；fa(VI)-考虑烟雾的车况系数，取1.0；f h VI)-考虑烟雾的海拔高度系数，取L2；匸)-考虑烟雾的纵坡车速系数，按表7-4取值。表7-4考虑CO的纵坡-车速系数f人、(坡度-1%)iv(VI)工况车速8070605040301020f0.80.80.750.750.70.60.5iv(VI)

6、L-隧道长度，L=1155m ；fm (vi)-考虑烟雾的车型系数，按表7-5取值。表 7-5考虑烟雾的车型系数 fm （VI ）柴油机车型轻型货车中型货车重型客车、大型客车、拖挂车集装箱车fm (VI)0.41.01.534Nm300300100100N -相应车型的设计交通量（辆/h）。m代入计算，当工况车速为20km/h时取得最大值：Q12.5 1.0 3 1.3 0.5 1155 （0.4 300 1 300 1.5 100 3 100）VI 3.6 106=1.36m 3 /s稀释烟雾的需风量：Qreq(VI )QVIK式中： Qreq（VI ） - 隧道全长稀释烟雾的需风量（m 3

7、 /s）;K -烟雾设计浓度（m 1），取0.0065;代入计算：Qreq.）1.360.0065209.2m 3 /s3）确定隧道通风量：Q Q 246m 3 /s req(co)7.2.2隧道通风计算（1）自然风阻力计算P 1） V 2m e r D 2 nr式中： P -自然风阻力（ N /m 2）;m-隧道入口损失系数，取0.6;e-隧道壁面摩阻损失系数，取0.02 rL-1155m;D -隧道断面当量直径（m ）。r隧道当量直径按下式计算：4ADrrCr式中：Ar-隧道净空断面积（m2）,为69.5;C -隧道净空周长（m）,为32.2则：D =8.6;rr-空气密度（ kg /m

8、3 ），取1.20；v -自然风作用引起的洞内风速n(m/s),取 2.5代入计算： P (1 0.60 0.02m1155)816)1.202.5216.1N/m22V )2 AmrA(v v )2t( ) r2）交通风力计算PAmn (vt A 2 t( )r式中： P -交通风阻力tN /m 2)；n -隧道内与 v 同向的车辆数;rn -隧道内与 v 反向的车辆数;rv -隧道设计风速（m/s）,取5.0; rVt（）-与1同向的各工兄车速（m/s）；vt（）-与v反向的各工况车速（m/s）;rA -汽车等效阻抗面积（ m 2）。m上式可化简为：PAm-tArn (v2tv )2r式中

9、：nNL3600 Vt2500 115528 83600 27.827.8(m /s)Q 2463.5m /sr A 69.5 r其中汽车等效阻抗面积可按下式计算：A （1 r ） A r A m 1 cs cs 1 cl cl式中：Acs-小型车正面投影面积（m2）,取2.13cs-小型车空气阻力系数，取0.5;Acl-大型车正面投影面积（m2）,取5.37;cl-大型车空气阻力系数，取1.0；ri-大型车比例，取30%。则： A 2.4m代入计算：2.4 1.20P .28.8 (27.8 3.5)2t 69.52352.4N /m 2(3)通风阻抗力计算P (1)V 2r e r D 2 r r(10.60.021.20 3.528 .63231 .4 N /m 2则： P P P P 31.4 16.1 352.4 304.9N /m 2rmt7.2.3隧道风机选择布置选用900型射流风机：A 0.636m 2A0.6360.009jjAr69.5V 30m /s jVr8.50.28Vj30P.V 2 . .1() 1.2jj3020.009(1 0.28) 7.0N /mI P 138.320台P 7j故，合计需要 20 台 900 型射流风机，按 10 组布置