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纵向通风隧道内污染物浓度分布及控制策略研究
| 论文题名： | 纵向通风隧道内污染物浓度分布及控制策略研究 |
| 关键词： | 公路隧道通风;污染物浓度;控制策略;模糊控制系统 |
| 摘要： | 隧道内来自汽车行驶时排出的有害气体和卷起的粉尘，在长大隧道的特殊结构和环境条件下会影响行车安全以及对人体产生伤害，同时也是造成隧道交通堵塞和产生重大交通事故的诱发因素。因此长大隧道必须进行通风，以及以通风控制为核心的多系统集成化的计算机中心控制管理，如此才能为车辆在隧道内的快速安全行驶和良好的环境提供保证。先进的通风控制系统的采用不仅仅是增进了通风效果以及行车的安全性和舒适性，在耗电量的降低方面也有巨大作用，此外同样是促进高等级公路达成速度高、效率快、安全性强、舒适性好的一个关键技术，在节能、防灾和行车安全和舒适性提高方面均有十分重要的意义。 论文以某公路隧道为例，对其进行了全射流纵向通风的污染物扩散的研究。依据《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.1-1999)的规定，结合隧道参数得到其通风卫生标准，进而计算出射流风机的配置数量;然后依据实际状况假设了射流风机的几种分布情况;最后通过CFD计算流体力学软件进行了仿真模拟，其中规范中的烟雾浓度和NO2与粗、细颗粒物之间有着直接的关系，可通过对后三者的分布模拟，得到前者的分布状态。模拟结果表明:(1)射流风机均匀分布的隧道内的烟雾浓度，沿着隧道气流运动的方向，风机的稀释效果逐渐降低，而烟雾浓度的增加速率也在降低，同时风机下方会有较高的烟雾浓度区域存在;(2)前后两组风机组间距不一致时，对隧道两侧烟雾稀释效果好，但同时会减弱对隧道中部烟雾的稀释力度，并会增大风机下方的烟雾浓度值和范围，但随着风机组数的增加，这种效果或逐渐消失;(3)前后两组风机高度不一致时，风机位置相对较高的区域其下方的烟雾浓度值更高，其对隧道两侧的烟雾浓度有良好的稀释效果。高度间距一致均匀分布的风机形式更有利于隧道烟雾浓度的稀释。 此后对同样的污染物浓度条件下，风机整体的功率之和一定时，风机运行功率低而数量多，和风机运行功率高而数量少时对隧道内污染物的稀释效果进行了对比，前者明显优于者。因而在此基础上结合变频技术提出了隧道变频通风的模糊控制方法，设计了一个模糊控制系统，借助CFD的仿真模拟功能，建立了一个模糊控制规则库，并结合实际状况对其进行校正，获得更佳的控制能力。然后以某隧道为例，对其中的CO模糊控制，进行了分析，并对比传统控制法，得出其在通风方面的优势，以及非常好的节能降耗优势。 |
| 作者： | 郑友成 |
| 专业： | 土木工程；供热、供燃气、通风及空调工程 |
| 导师： | 张甫仁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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