城市道路隧道交通風作用下壁面壓力的特性研究.pdf

1、對于城市道路隧道而言，其分區(qū)長度除需考慮隧道內(nèi)允許的最大縱向通風速度與各種污染物的臨界濃度外，還需從環(huán)保角度考慮隧道洞口及排風口的各類污染物排放總量及濃度。因此需采用多豎井組合式的通風方式，但其機械通風塔的建設很難與城市建筑及景觀相配合，且增加建設難度與費用。在隧道壁面直接開設自然通風口，交通風力與自然風力的綜合作用使得風口內(nèi)外形成一定壓差，從而利用風口置換隧道內(nèi)空氣，近年來這種新興的通風方式得到了迅速發(fā)展。但現(xiàn)行設計規(guī)范對這種通風方式

2、并無相關參數(shù)可供參考，因此有必要對這種通風方式進行研究。
　　 本文利用數(shù)值模擬方法，應用Fluent系列軟件對單純交通風作用下，單向交通隧道的壁面未開設通風口時，頂、側(cè)壁面各點壓力的變化與分布規(guī)律進行了研究，結(jié)果表明：不同車速及阻塞比工況下，受車輛運行的影響隧道頂、側(cè)壁面各點處壓力時正時負，且處于周期性變化之中。在一個周期的時間段內(nèi)，隧道頂、側(cè)壁面總體的正壓時間權重都基本保持在0.2左右，相應的負壓時間權重都基本保持在0.8左

3、右；隧道頂、側(cè)壁面總體的負壓均值的絕對值都大于正壓均值，隧道側(cè)壁面的總體正壓均值及負壓均值的絕對值皆大于頂壁面的相應數(shù)據(jù)，但差值很小，在10％之內(nèi)。同一時刻，隧道內(nèi)同一斷面處，頂壁面的壓力分布基本均勻；沿隧道內(nèi)車輛行駛方向，頂壁面壓力呈周期性變化且總體增大的規(guī)律，各個周期內(nèi)的峰、谷值都沿該方向呈增大趨勢。
　　 基于以上研究結(jié)論，本文對城市道路隧道自然通風口的開設位置及通風情況進行了研究。結(jié)合實際工程建設難度、費用及通風管段的阻

4、力情況，對比隧道頂、側(cè)壁面開設自然通風口的優(yōu)劣性，結(jié)果表明風口應設置在隧道頂壁面處。隧道同一斷面，頂壁面橫向方向的不同位置開設相同參數(shù)的自然通風口時，其通風情況相同。隧道壁面均勻布置自然通風口時，風口的總體進風量大于排風量，則自然通風口對污染物的分流作用較小，因此對于實際工程應具體分析風口的進排風對隧道內(nèi)污染物的稀釋作用，確定自然通風方式是否滿足通風需求及是否需輔助加設機械通風設備；需在隧道頂壁面局部區(qū)域集中開設自然通風口時，應選擇靠近