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原文传递城市隧道顶部开孔自然通风研究

论文题名：	城市隧道顶部开孔自然通风研究
关键词：	城市隧道;自然通风;通风孔;污染物浓度
摘要：	城市隧道以浅埋短长度为特征，在隧道顶部开设通风孔，利用车辆运动产生的交通风力在隧道出入口与通风孔处形成自然风压，以此达到沿程排放污染物，减少隧道出口污染物排放量的目的。顶部开孔自然通风无需消耗电力和降低断面高度，节省隧道建设和运营成本，具有明显的经济性，此种模式已逐渐在国内实现。目前，国内对这种通风方式的研究已有一定基础，进行了一些模型实验与理论计算的研究，但是如何合理设计与评价，相关的规范与研究成果不足，因此，本文在已有的理论研究成果的基础上，应用地铁环控模拟软件SES对具有顶部开孔的城市隧道自然通风进行了计算分析。　　利用SES建立一维单向城市隧道顶部开孔自然通风模型，分析在正常交通工况下，风压、热压共同作用对自然通风的影响。研究表明：正常交通工况时，热压对自然通风的影响较小，作计算分析时可不考虑热压的影响。　　利用SES，计算正常行车工况时，在相同的开孔面积和开孔数量下，改变通风孔布置方式、两端距离、孔组内孔间距时的污染物分流率以及污染物浓度分布情况，并分析其规律。计算正常行车工况时，在相同的开孔数量、两端距离、孔组内孔间距时，改变通风孔面积和在相同的总开孔面积、两端距离、孔组内孔间距时的污染物分流率以及污染物浓度分布情况，并分析其规律。研究表明：正常行车工况时，顶部开孔隧道可以将一部分污染物沿程排放，在一定的开孔面积和开孔数量下，五个孔一组或六个孔一组沿程排放污染物能力最强，通风孔分流率随着孔间距的增大而减小，随着两端距离的增大而减小，随着通风孔面积的增大而增大，当通风孔总面积一定时，通风孔分流率随着通风孔数量的增多呈先增大后减小的趋势。　　最后，应用STAR-CD软件，建立三维数学模型，采用移动网格技术，对隧道空气流动进行了三维计算分析，得出了通风孔空气流动特性。　　通过本文的研究，得到了城市隧道采用顶部开孔自然通风方式时的通风规律，为实际工程应用中制定合理的自然通风方案提供了依据。
作者：	葛家美
专业：	供热、供燃气、通风及空调工程
导师：	毕海权
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文