隧道通风计算书算例甄选范文

毕业设计（论文）报告纸

隧道通风计算书算例

第四章 隧道通风计算

一、隧道需风量计算

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1.隧道通风的基本参数：

道路等级： 一级公路，单洞双车道； 计算行车速度： vt60km/h;

空气密度: 1.20kg/m3;

隧道坡度： i12.20% 隧道的断面面积： A2r62.45m；

隧道的轮廓周长： S30.74m；

隧道当量直径：

Dr4Ar/S8.13m;

设计交通量：

近期（2020年）：12000辆/日（标准车） 远期（2030年）：24000辆/日（标准车）

高峰小时交通量按日交通量的14%计算

交通组成(上行线)

汽油车：小型客车15%，小型货车18%，中型货车24% 柴油车：中型货车24%，大型客车13%，大型货车6% 隧道内平均气温： tm200C;

2.确定CO排放量

（1）取CO基准排放量为（按每年1.5%递减）(1995年q3CO0.01m/辆•km):

qCO近0.0069m3/辆•km； qCO远0.0059m3/辆•km （2）考虑CO的车况系数：1.0。

（3）依据规范，分别考虑工况车速60 km/h,40 km/h,20 km/h,10 km/h（阻滞）。 不同工况下的速度修正系数fiv和车密度修正系数fd如表1-1所示。

不同工况车速fiv、fd值 表1-1 工况车速（km/h） 60 40 20 10 fiv i1=-2.2% 1.0 1.0 0.8 0.8 fd 1 1.5 3 6 （4）考虑CO的海拔高度修正系数：

平均海拔高度：H(1309.781271.72)/21290.75m，fh1.520； （5）考虑CO的车型系数如表1-2所示。

考虑CO的车型系数 表1-2

车型 各种柴油汽油车 1 / 6doc格式 可编辑

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车 小客旅行、轻型货中型货拖挂、大型货车 车 车 车 fm 1.0 1.0 2.5 5.0 7.0 （6）交通量分解：

2020年：高峰小时交通量为12000×14%×0.5=840(辆•中型车/高峰小时) 其中

汽油车：小型客车126，小型货车151，中型货车201。 柴油车：中型货车201，大型客车110，大型货车51

2030年：高峰小时交通量为24000×14%×0.5=1680(辆•中型车/高峰小时) 其中：

汽油车：小型客车252，小型货车302，中型货车403。 柴油车：中型货车403，大型客车219，大型货车101

（7）计算各工况车速下隧道CO排放量:

vt60km/h时，

QCO近1n3.6106qCOfafdfhfivL(Nmfm) m113.61060.00691.01.01.5201.01730 201110511.01261.01512.520150.9102m3/s

nQCO远13.6106qCOfafdfhfivL(Nmfm) m11.61102m3/s

同样可以计算其他各工况下CO排放量如表1-3所示：

各工况车速下CO排放量（单位：10-2m3/s） 表1-3

工况车速 60 40 20 10 近期CO排放量 0.90 1.40 2.80 2.60 远期CO排放量 1.61 2.42 4.84 4.47 注：交通阻滞时按最长1000m计算，两端分别计算后取最大值。

（8）最大CO排放量：由上述计算可以看出，在工况车速为20km/h时，CO排放量最大；

QCO近2.80102m3/s QCO远4.84102m3/s

3.稀释CO的需风量

（1）根据规范，取CO设计浓度为：185ppm。 （2）隧道设计温度tm200C;，换算为绝对温度T27320293K。

（3）隧址大气压无实测值，按下式计算：

ghPPo•eRT

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式中：Po——标准大气压，101325Pa； g——重力加速度，9.81m/s2；

h——隧址平均海拔高度：隧道平均海拔高度为1290.75m； R——空气气体常数，287J/kg•K。

计算可得：

P87160.84Pa

（4）稀释CO的需风量为：

Q2.8102101325293106188.84m3/s Q4.84102101325293rep(CO)近rep(CO)远18587160.84273106326.42m318587160.84273/s

4.烟雾排放量

（1）取烟雾基准排放量（按每年1.5%递减）为（1995年qVI2.5m3/辆•km）：

qVI近1.71m3/辆•km

q3VI远1.47m/辆•km；

（2）考虑烟雾的车况系数为：1.0；

（3）依据规范，分别考虑工况车速60km/h,40km/h,20km/h, 10km/h (阻滞)； 不同工况下的速度修正系数fiv(VI)、车密度修正系数fd如表1-5所示。

不同工况车速fiv(VI)、fd值 表1-5

工况车速（km/h） 60 40 20 10 fiv(VI)i=2.20% 0.59 0.59 0.42 0.42 fd 1 1.5 3 6 （4）柴油车交通量（计算过程同CO）如下：

2030年：高峰小时交通量为12000×14%×0.5=840(辆•中型车/高峰小时) 其中

柴油车：中型货车201，大型客车110，大型货车51

2030年：高峰小时交通量为24000×14%×0.5=1680(辆•中型车/高峰小时) 其中：

柴油车：中型货车403，大型客车219，大型货车101

（5）考虑烟雾的海拔高度修正系数：

平均海拔高度：H(1309.781271.72)/21290.75m，fh(VI)1.270 （6）考虑烟雾车型系数如表1-6所示。

考虑烟雾的车型系数fm(VI) 附表1-6

柴油车 轻型货车 中型货车重型货车、大型客车、 托挂车集装箱车 0.4 1.0 1.5 3-4

（7）计算各工况下隧道烟雾排放量：

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如表1-7所示。

各工况车速下烟雾排放量（单位：m3/s） 表1-7

┊ 工况车速 60 40 20 10 ┊ ┊ 烟雾排放量（近┊ ┊ 期） 0.272 0.409 0.582 0.673 ┊ ┊ 烟雾排放量（远┊ ┊ 期） 0.467 0.701 0.998 1.1 ┊ 注：交通阻滞时按最长1000m计算，两端分别计算后取最大值。

┊ ┊ （8）最大烟雾排放量：由上述计算可以看出，隧道在工况车速为10km/h时，烟雾排放量最大；┊ 装 Q3VI近0.673m/s ┊ Q┊ VI远1.1m3/s

┊ 5. 稀释烟雾的需风量

┊ ┊ （1）根据规范，取烟雾设计浓度为K0.0075m1，则烟雾稀释系数C0.0075。订 ┊ （2）稀释烟雾的需风量为：

┊ ┊ Q0.6733rep(VI近)┊ 0.0075.73m/s

┊ Q线 rep(VI远)1.10.0075153.87m3/s ┊ ┊ 6. 稀释空气内异味的需风量 ┊ 取每小时换气次数为5次，则有：

┊ ┊ ┊ QAr•Lrep(异)t•n62.45173036005150.05m3/s ┊ ┊ 7.考虑火灾时排烟的需风量 ┊ ┊ 取火灾排烟风速为Vr3m/s，则需风量为：

┊ Q┊ rep(火)Ar•Vr62.453187.35m3/s

┊

8. 结论

综合以上计算可知：

隧道需风量由排CO的需风量决定，为：

Qrep近188.84m3/s；

Q3rep远326.42m/s

二、单向交通隧道射流风机纵向通风计算

1. 计算条件

隧道长度： Lr1730m, 隧道断面积： A2r62.45m;

断面当量直径： Dr8.13m;

高峰小时交通量： N近840辆/高峰小时

N远1680辆/高峰小时；

大型车混入率： r119%;

计算行车速度：

vt20km/h5.56m/s;

需风量： Qrep近188.84m3/s；

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Qrep远326.42m3/s

隧道设计风速： vr近Qreq近Ar3.02m/s, Qreq远Ar5.23m/s,

vr远隧址空气密度： 1.20kg/m3; 2. 隧道内所需升压力

隧道内所需的升压力由以下三项决定：

（1）空气在隧道内流动受到的摩擦阻力及出入口损失为：

Pr近(1er•37.87PaPr远(1er•113.57PaLr17301.2)••vr2远(10.60.025)5.232Dr28.132Lr217301.2)••vr近(10.60.025)3.022Dr28.132

（2）隧道两洞口等效压差

由于无实测资料，引起隧道自然风流的两洞口等效压差取：

Pn近Pn远10Pa

（3）交通风产生的风压力： 汽车等效抗阻面积：

Am(1r1)•Acs•csr1•Ac1•c1(10.19)2.130.50.195.371.01.883m2n+近n+远840173072.60辆；

36005.5616801730145.20辆；

36005.56 隧道内车辆数：

Pt近Am••n+近•(vtvr近)2Ar21.8831.272.60(5.563.02)2 62.4528.47PaPt远0.29Pa

根据上述计算，采用可逆转射流风机，可充分利用交通风产生的风压，两洞口存在的等效压差由于较不稳定，应作为阻力计算，因此隧道内所需要的升压力为：

P近Pr近Pn近Pt近37.87108.4739.40Pa; P远Pr远Pn远Pt远113.57100.29123.28Pa;

3.隧道所需1120型射流风机台数

1120型射流风机每台的升压力Pj计算：

Pj•v2j••(1)

Aj0.98m2;AjAr0.980.016;vj30m/s;62.45近vr近3.02v5.230.101;远r远0.174;vj30vj30

代入得：

Pj近1.23020.016(10.101)15.53pa;

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Pj远1.23020.016(10.174)14.273pa;

故：

i近P近39.40 2.5台(取4台）Pj近15.53i远P远123.28 8.6台(取10台）Pj远14.27

若按每组2台布置，近期可布置2组，远期可布置5组。在施工时应根据情况安装5组中的2组风机并

预留出3组风机的安装空间。待达到远期交通量后在加设另外3组风机，可降低工程造价。

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