隧道通風(fēng)課程設(shè)計(jì)

通風(fēng)計(jì)算1基本資料1.公路等級(jí)：一級(jí)公路2.車道數(shù)、交通條件：2車道、單向3.設(shè)計(jì)行車速度：ur=80km/h4.隧道長(zhǎng)度：1340m；隧道縱坡：1.5%5.平均海拔高度：1240m；隧道氣壓：101.325－10×1.24=88.9256.通風(fēng)斷面面積：62.98,周長(zhǎng)為30.9m7.洞內(nèi)平均溫度：12℃2通風(fēng)方式根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中的交通量預(yù)測(cè)，近期（2013年）年平均日交通量為7465輛/每日，遠(yuǎn)期（2030年）10963輛/每日，隧道為單洞單向交通，設(shè)計(jì)小時(shí)交通量按年平均日交通量的10％計(jì)算，故近期設(shè)計(jì)高峰小時(shí)交通量為747輛/h，遠(yuǎn)期為1096輛/h。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)所給的車輛組成和汽柴比，將其換算成實(shí)際交通量，小客車：20%,大客車：27.2%，小貨車：7.8%，中貨車：20.6%，大貨車：20.1%，拖掛車：4.3%，汽柴比：小客車、小貨車全為汽油車；中貨0.39：0.61；大客0.37：0.63；大貨、拖掛全為柴油車，結(jié)果如表6.1所示表6.1車輛組成及汽柴比近期遠(yuǎn)期汽油比柴油比汽油比柴油比小客車14902190大客車75127110188小貨車580850中貨車609388138大貨車01500220拖掛車032048可按下列方法初步判定是否設(shè)置機(jī)械通風(fēng)。由于本隧道為單向交通隧道，則可用公式（6.1）L*N≤2×105式（1）式中：L——隧道長(zhǎng)度（m）；N——設(shè)計(jì)交通量（輛/h）。其中L、N為設(shè)計(jì)資料給定，取值遠(yuǎn)期為N=1096輛/h，L=1340m由上式，得1340×1096=1.46×106>2×105以上只是隧道是否需要機(jī)械通風(fēng)的經(jīng)驗(yàn)公式，只能作為初步判定，是否設(shè)置風(fēng)機(jī)還應(yīng)考慮公路等級(jí)、隧道斷面、長(zhǎng)度、縱坡、交通條件及自然條件進(jìn)行綜合分析，由初步設(shè)計(jì)可知知本設(shè)計(jì)需要機(jī)械通風(fēng)。3需風(fēng)量計(jì)算CO設(shè)計(jì)濃度可按《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》查表按中插值法的再加上50ppm。設(shè)計(jì)隧道長(zhǎng)度為1340m，查表知。交通阻滯時(shí)取。煙霧設(shè)計(jì)應(yīng)按規(guī)范查表，設(shè)計(jì)車速為80km/h，k（m2）=0.0070m-1。同時(shí)，根據(jù)規(guī)范規(guī)定，在確定需風(fēng)量時(shí)，應(yīng)對(duì)計(jì)算行車速度以下各工況車速按20km/h為一檔分別進(jìn)行計(jì)算，并考慮交通阻滯時(shí)的狀態(tài)（平均車速為10km/h），鵲起較大者為設(shè)計(jì)需風(fēng)量。CO：219×1.0+110×7+85×2.5+88×5+188+138+220+48=2235.5煙霧：188×1.5+138×1.0+220×1.5+48×1.5=8223.1CO排放量計(jì)算CO排放量應(yīng)按式（6.2）計(jì)算式（2）式中：——隧道全長(zhǎng)CO排放量（m3/s）；——CO基準(zhǔn)排放量（m3/輛·km），可取為0.01m3/輛·km；——考慮CO車況系數(shù)查表取1.0；——車密度系數(shù)，查表取0.75；——考慮CO的海拔高度系數(shù)，海拔高度取1240m查表取1.52；——考慮CO的車型系數(shù)，查表；——考慮CO的縱坡—車速系數(shù)，查表取1.0；n——車型類別數(shù)；——相應(yīng)車型的設(shè)計(jì)交通量（輛/h）查表。稀釋CO的需風(fēng)量應(yīng)按式（6.3）計(jì)算1.251.251.251.251.258228228228228221.86451.74971.83582.26613.3822阻塞1.1499266.3571233.2933203.9778251.7889647.44913.3稀釋空氣中異味的需風(fēng)量隧道空間不間斷換氣頻率，不宜低于每小時(shí)5次；采用縱向式通風(fēng)的隧道，隧道內(nèi)換氣風(fēng)速不應(yīng)低于2.5m/s。取V=2.5 62.98=157.45m3綜上所述，需風(fēng)量由阻塞需風(fēng)量決定。4通風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)算4.1通風(fēng)阻抗力計(jì)算通風(fēng)阻抗力應(yīng)按式（6.6）計(jì)算式（6）式中：——隧道入口損失系數(shù)，查表取0.6；——隧道壁面摩阻損失系數(shù)，查表取0.02；——空氣密度（kg/m3），可取1.2；——隧道斷面當(dāng)量直徑（m）。隧道斷面當(dāng)量直徑按式（6.6）計(jì)算：式（7）式中：——隧道凈空斷面面積（m2）為62.98m2；=8.153m故=（1+0.6+0.02×1340/8.153）×1.2/2×10.282=309.884.2自然風(fēng)阻力——自然風(fēng)作用引起的洞內(nèi)風(fēng)速（m/s），可取2m/s～3m/s；由上式，得==18.34.3交通風(fēng)力計(jì)算交通風(fēng)力可按式（6.8）計(jì)算式（8）式中：——交通風(fēng)阻力（N/m2）；——隧道交通風(fēng)速（m/s）；——計(jì)算行車速度（m/s）；——汽車等效阻抗面積（m2）。汽車等效阻抗面積可由式[6-9]計(jì)算式[9]式中：——小型車正面投影面積（m2），可取2.13m2；——小型車空氣阻力系數(shù)，可取0.5；——大型車正面投影面積（m2）可取5.37；——大型車空氣阻力系數(shù)，可取1.0;——大型車比例，給定72.2%。==4.1732m由[6-10]式計(jì)算機(jī)械通風(fēng)量式[10]其計(jì)算結(jié)果如表6.4表6.4交通風(fēng)力計(jì)算結(jié)果表參數(shù)值n遠(yuǎn)期80km/h18.3309.8818.36104.098224.082327.17260km/h18.3309.8824.4739.687288.49340km/h18.3309.8836.721.008327.17220km/h18.3309.8873.3765.096263.08410km/h18.3309.88146.75328.359-00.1795通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)計(jì)算及布置1