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原文传递特长公路隧道开式循环通风的分风比数极大值确定方法

专利名称：	特长公路隧道开式循环通风的分风比数极大值确定方法
摘要：	本发明公开了一种特长公路隧道开式循环通风的分风比数极大值确定方法。本发明方法主要是：首先，确定除尘器临界有效风量与分风比数非线性关系；再应用高等数学中的求导法则，求除尘器临界有效风量对分风比数的一阶偏导数及二阶偏导数；根据高等数学中的极值与一阶偏导数、二阶偏导数的判定方法，当一阶偏导数等于0，且二阶偏导数小于0时，存在极大值，从而建立起分风比数极大值的计算式。当开式可控循环通风系统的实际分风比数大于分风比数极大值时，隧道短道中的并联风流烟尘浓度超过容许浓度，继续行驶在该隧道短道内的车辆不安全，以迅速快捷完成开式循环通风系统实施的预评估。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	湖南科技大学
发明人：	陈世强;刘文硕;王海桥;田峰;郝小礼;李石林;陈永平;吴世先
专利状态：	有效
发布日期：	2019-01-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201810902742.1
公开号：	CN108915752A
代理机构：	湘潭市汇智专利事务所(普通合伙) 43108
代理人：	宋向红
分类号：	E21F1/00(2006.01)I;E21D9/14(2006.01)I;G06F17/00(2006.01)I;E;G;E21;G06;E21F;E21D;G06F;E21F1;E21D9;G06F17;E21F1/00;E21D9/14;G06F17/00
申请人地址：	411201 湖南省湘潭市雨湖区石码头2号
主权项：	1.一种特长公路隧道开式循环通风的分风比数极大值确定方法，是用于特长公路隧道开式可控循环通风系统的分风比数极大值的确定；所述特长公路隧道开式可控循环通风系统包括设置于隧道旁通隧洞且平行于隧道的循环风道，隧道入口至循环风道的引风段之间是上游隧道，循环风道的引射段至隧道出口之间是下游隧道，循环风道通过其两端的引风段和引射段与隧道连通，上游隧道与下游隧道之间是隧道短道；循环风道内设有除尘器；循环风道的引风段亦与隧道旁通隧洞中设有的排风竖井的进口连通，排风竖井中设有排风风机；循环风道的引射段亦与隧道旁通隧洞中设有的送风竖井的出口连通，送风竖井中设有送风风机；其特征在于包括如下步骤：(一)除尘器临界有效风量与分风比数非线性关系的确定；(a)确定除尘器临界有效风量的计算式如式(1)：Qηωc＝ωc·Qη (1)；式中，Qηωc为除尘器临界有效风量，m3/s；Qη为流入除尘器的未净化循环风流风量，m3/s；ωc为除尘器临界有效风量系数，无量纲数；(b)确定流入除尘器的未净化循环风流风量的计算式如式(2)：Qη＝k·e·Qr (2)；式中，k为循环率，无量纲数；e为分风比数，无量纲数；Qr为从隧道入口引入的外界新鲜风流风量，m3/s；(c)确定除尘器临界有效风量系数的计算式如式(3)：式中，δ1c为上游隧道的上游风流的临界烟尘浓度，m‑1；δ为隧道通风设计的烟尘容许浓度，m‑1；(d)在满足通风设计要求的前提下，当δ2＝δ时，则确定上游风流的临界烟尘浓度计算式如式(4)：式中，δ2为隧道短道的并联风流烟尘浓度，m‑1；C为烟尘流量的综合影响因子，m/s；Ls为隧道短道的长度，m；(e)将式(4)代入式(3)，再将式(3)和式(2)代入式(1)，得到除尘器临界有效风量与分风比数的非线性关系式如式(5)：(二)应用高等数学中的求导法则，除尘器临界有效风量对分风比数的一阶偏导数如式(6)：(三)应用高等数学中的求导法则，除尘器临界有效风量对分风比数的二阶偏导数如式(7)：(四)根据高等数学中的极值与一阶偏导数、二阶偏导数的判定方法，当式(6)的一阶偏导数等于0，且式(7)二阶偏导数小于0时，存在极大值；在式(6)中，用e_c替换e，并令公式建立起分风比数极大值的计算式如式(8)：式中，ec为分风比数极大值，无量纲数；c＝C/δ为烟尘流量综合影响因子与设计浓度的因变比数，m2/s；式(8)表明，当开式可控循环通风系统的实际分风比数大于分风比数极大值ec时，隧道短道中的并联风流烟尘浓度δ2超过容许浓度δ，继续行驶在该隧道短道内的车辆不安全。
所属类别：	发明专利