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原文传递用于特长公路隧道开式通风系统的下游隧道长度极值方法

专利名称：	用于特长公路隧道开式通风系统的下游隧道长度极值方法
摘要：	本发明公开了一种用于特长公路隧道开式通风系统的下游隧道长度极值方法，包括如下步骤：1）计算净化后循环风流的烟尘流量；2）计算净化后循环风流、送风竖井新鲜风流与隧道短道的并联风流汇合时的烟尘浓度；3）计算新增的下游风流烟尘流量；4）计算累积的下游风流烟尘浓度；5）计算下游隧道长度极值。下游隧道长度极值计算公式表明：当下游隧道的长度等于或者大于下游隧道长度极值后，下游风流的烟尘浓度超过容许浓度，下游隧道内的车辆不安全。本发明能够迅速快捷确定出特长公路隧道开式可控循环通风下游隧道长度的极值；保证下游隧道内车辆的安全。
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;刘纯玉;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：	CN201810902914.5
公开号：	CN109057849A
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;E21F1/02(2006.01)I;E21F5/20(2006.01)I;E;E21;E21F;E21F1;E21F5;E21F1/00;E21F1/02;E21F5/20
申请人地址：	湖南省湘潭市雨湖区石码头2号
主权项：	1.一种用于特长公路隧道开式通风系统的下游隧道长度极值方法，所述的特长公路隧道开式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；包括如下步骤：1)计算净化后循环风流的烟尘流量，其计算公式如公式(1)：Qη(VI)＝δ1Qη(1‑η)＝δ1·e·k·Qr(1‑η)＝C·L1·e·k·(1‑η) (1)式中：Qη(VI)为循环风流的烟尘流量，m2/s；δ1为上游风流的烟尘浓度，m‑1；C为烟尘流量综合影响系数，m/s；L1为上游隧道长度，m；Qr为从隧道入口引入的外界新鲜风流风量，m3/s；Qη为流入除尘器循环风流的风量，m3/s；e为分风比，无量纲数；k为循环率，无量纲数；η为除尘器烟尘除去效率；2)计算净化后循环风流、送风竖井新鲜风流与隧道短道的并联风流汇合时的烟尘浓度：a)计算循环风流与隧道短道的并联风流产生的烟尘流量，根据质量守恒定律，其计算公式如公式(2)：Qη(VI)+Qs1(VI)+Qss(VI) (2)式中：Qs1(VI)为来自上游风流的烟尘流量，m2/s；Qss(VI)为隧道短道的并联风流中新增的烟尘流量，m2/s；b)计算隧道短道的并联风流产生的烟气流量，其计算公式如公式(3)：Qs1(VI)+Qss(VI)＝δ1·(1‑e)·Qr+C·Ls (3)式中：C为烟尘流量综合影响系数，m/s；Ls为隧道短道的长度，m；c)计算净化后循环风流、送风竖井新鲜风流与隧道短道的并联风流汇合时的烟尘浓度：在送风竖井新鲜风流风量等于排风竖井排风风量的情况下，根据物理学基础原理，净化后循环风流、送风竖井新鲜风流与隧道短道的并联风流汇合后的烟气浓度如公式(4)：式中：δ3为汇合的烟尘浓度，m‑1；3)计算新增的下游风流烟尘流量，其计算公式如公式(5)：Qs2(VI)＝C·L2 (5)式中：Qs2(VI)为新增的下游风流烟尘流量，m2/s；L2为下游隧道长度，m；4)计算累积的下游风流烟尘浓度，其计算公式如公式(6)：式中：δ3c为累积的下游风流烟尘浓度，m‑1；5)下游隧道长度极值计算：a)设隧道通风设计的烟尘容许浓度为δ，当满足δ3＜δ3c≤δ时，则满足通风设计的要求，由公式(5)和公式(6)，得到公式(7)：式中：δ为通风设计的烟尘容许浓度，m‑1；b)在公式(7)中，当δ3c＝δ时，并用L2c替换L2，得到下游隧道长度极值计算公式如公式(8)：公式(8)表明：当下游隧道的长度等于或者大于下游隧道长度极值后，下游风流的烟尘浓度超过容许浓度，下游隧道内的车辆不安全。
所属类别：	发明专利