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港珠澳海底隧道通风井间距优化研究

作　者: 张素磊
导　师: 谢永利
学　校: 长安大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 海底隧道需风量交通风力临界车速
分类号: U453.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 148次
引　用: 1次
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内容摘要

当今社会,“节能降耗”观念深入人心,在隧道工程界,人们也在不断探求如何降低长大公路隧道运营能耗的方法,因此,长大隧道的“无动力”或“微动力”通风方式逐渐被提到议事日程上来,交通风力这一动力源越来越受到人们的重视。本文依托“港珠澳大桥海底隧道通风井间距研究”课题,对长大隧道通风中交通风力这一动力源的作用进行了计算分析,并以如何合理利用交通风力为基础条件对港珠澳大桥海底隧道通风井距离进行了研究。论文首先利用世界道路协会(PIARC)2004年发布的最新报告“Road Tunnels:Vehicle Emissions and Air Demand for Ventilation”中Euro-2汽车排放标准及相应的需风量计算公式对港珠澳大桥海底隧道需风量进行了计算,并与《规范》相关标准及公式计算所得的需风量进行了对比分析;给出了延米需风量计算方法,通过计算分析主隧道内风速限值条件,确定港珠澳大桥海底隧道通风井的极限距离,从而为通风竖井的设置提供容许长度区间;为研究交通风力的作用,提出了临界车速的概念,并分别利用《规范》中交通风力计算理论及CFD计算软件Fluent的动网格(Dynamic Mesh)技术计算分析了港珠澳大桥海底隧道各工况下的临界车速情况,考虑到隧道内汽车实际行驶速度,并为保证行车安全,以合理临界车速为条件分析了港珠澳大桥海底隧道通风井的合理延长距离区间。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-14
  1.1 引言  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-11
  1.3 依托工程简介  11-12
  1.4 主要研究内容及思路  12-14
第二章公路隧道通风计算基本方法  14-26
  2.1 需风量计算基本理论  14-18
    2.1.1 《规范》稀释CO 及VI 需风量计算公式  14-15
    2.1.2 《报告》稀释CO 及颗粒物需风量计算公式  15-17
    2.1.3 换气工况需风量计算公式  17
    2.1.4 火灾时的需风量计算公式  17-18
  2.2 建立交通风力模型的数值计算理论基础  18-25
    2.2.1 控制方程  18-19
    2.2.2 k-ε湍流方程  19-21
    2.2.3 动网格技术  21-24
    2.2.4 用户自定义函数(UDF)  24-25
  2.3 本章小结  25-26
第三章港珠澳海底隧道需风量分析及通风井极限距离研究  26-40
  3.1 港珠澳海底隧道需风量计算  26-34
    3.1.1 港珠澳海底隧道需风量计算基础资料  26-28
    3.1.2 港珠澳海底隧道需风量计算  28-32
    3.1.3 港珠澳海底隧道需风量计算结果分析  32-34
  3.2 港珠澳海底隧道通风井极限距离研究  34-38
    3.2.1 港珠澳海底隧道延米需风量计算  35-36
    3.2.2 港珠澳海底隧道通风井极限延长长度计算  36-38
    3.2.3 港珠澳海底隧道通风井极限距离分析  38
  3.3 本章小结  38-40
第四章港珠澳海底隧道通风井合理延长距离研究  40-82
  4.1 基于《规范》交通风力计算理论的隧道临界车速计算  41-55
    4.1.1 《规范》交通风力计算理论  41
    4.1.2 《规范》隧道通风阻力计算理论  41-42
    4.1.3 港珠澳海底隧道临界车速计算  42-54
    4.1.4 小结  54-55
  4.2 基于FLUENT动网格技术的交通风力模型下的隧道临界车速计算  55-76
    4.2.1 Fluent 计算软件的简介  55-56
    4.2.2 交通风力模型的建立  56-57
    4.2.3 港珠澳海底隧道临界车速数值计算  57-75
    4.2.4 小结  75-76
  4.3 两种计算理论下的隧道临界车速计算结果分析  76-78
  4.4 港珠澳海底隧道通风井合理延长距离分析  78-80
  4.5 本章小结  80-82
结论与建议  82-84
参考文献  84-86
攻读硕士学位期间公开发表的论文  86-87
致谢  87

港珠澳海底隧道通风井间距优化研究

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