隧道通风计算书Word格式.docx

1、设计气压：p=85.425kpa空气参数：容重=11.77KNm3 ,密度0=1.20kgm3，运动粘滞系数v=1.5210-5m2/s二、交通量预测及组成（交通量预测10年）大型车辆：280辆柴油车小型车辆：1850辆汽油车大型车比例：r=13.15%上下行比例：1:1设计交通量：N=280218502410 辆/h三、需风量计算LN=39002410=9.3991062106 m辆/h（使用错误，查规范P22 式4.1.1-1双向交通应为6105m*veh/h，单向交通为2106m*veh/h）,故需采用机械式通风方式。设计CO浓度：非阻滞状态 250ppm，阻滞状态：300ppm（使用错

2、误。查规范P34 交通阻滞时，CO设计浓度CO=150cm3m3 ，正常交通时，CO=100cm3m3）设计烟雾浓度：K=0.0075m-1（使用错误，查P31 表5.2.1-1使用钠光源时，k=0.0070m-1）四、计算CO排放量计算公式QCO=13.6106qCOfafhfdfivm=1n（Nfm）式中qCO=0.01m3/辆km（新规定，P42,6.3.1正常交通CO基准排放量0.007m3/（veh*km）,交通阻滞0.015m3/（veh*km）,fa=1.1, fh=1.52,各种车型的fm=1.0，fiv和 fd根据相应的工况车速查表确定（P43）1. 工况车速V=60km/h

3、 时，fiv=1.0，fd=1.0QCO=13.60.011.11.521.039002801+18501=0.0386m/s32. 工况车速V=40km/h 时，fiv=1.0，fd=1.51.51=0.0579m/s33. 工况车速V=20km/h 时，上坡 fiv=1.0，下坡fiv=0.8 fd=3.03.01.012280+1850+0.8（280+1850）=0.1042m/s34. 交通阻滞时V=10km/h 时，fiv=0.8，fd=6.0，L=10000.86.010001=0.0475m/s3五、按稀释CO计算需风量（P43）计算公式QreqCO=QCOp0pTT0106其

4、中p0为标准大气压，取101.325kpa P为隧址设计气压，p=p0exp（-h29.28T） kpa T0为标准气温273k T为隧道设计夏季气温295k1. 非交通阻滞状态时，CO设计浓度=250ppm（查规范P34 交通阻滞时，CO设计浓度CO=150cm3m3 ，正常交通时，CO=100cm3m3），v=20km/h 时，CO排放量最大，QCO=0.1042m3/s此时需风量为 QreqCO=0.1042250101.32585.425295273106=534.218m3/s2. 交通阻滞状态时，CO设计浓度=300ppm时，QCO=0.0475m3/s此时需风量为 QreqCO=

5、0.0475300106=202.937m3/s比较之后，CO在v=20km/h时，稀释的需风量为534.218m3/s六、计算烟雾排放量计算公式Qv1=13.6qv1fav1fhv1fivv1m=1nD（Nmfm（v1）式中隧道烟尘排放量QVI，单位m2/s,qv1=2.5m3/辆km（P39 6.2.1粉尘基准排放量取2.0m2/（veh*km）,烟尘车况系数（P40）fav1=1.2,烟尘海拔高度系数 fhv1=1.28， 柴油车车型系数fm（v1）=1.5, Nm=280辆，烟尘纵坡-车速系数fiv（v1）和车密度系数 fd根据相应的工况车速查表（P40表6.2.2-2）确定（P39

6、6.1.4确定需风量，按照设计速度以下各工况车速10km/h为一档分别计算）1.工况车速V=60km/h 时，fd=1.0，上坡fiv（v1）=1.6，下坡fiv（v1）=0.712.51.21.281.6+0.71280=2.018m2/s2.工况车速V=40km/h 时，fd=1.5，上坡fiv（v1）=1.17，下坡fiv（v1）=0.671.17+0.67280=2.411m2/s3.工况车速V=20km/h 时，fd=3.0，上坡fiv（v1）=0.75，下坡fiv（v1）=0.480.75+0.48280=3.224m2/s4.交通阻滞（V=10km/h） 时，fd=6.0，上坡f

7、iv（v1）=0.75，下坡fiv（v1）=0.48280=1.653m2/s七、按稀释烟雾计算需风量计算公式Qreq（v1）=Qv1K工况车速V=20km/h 时，烟雾排放量最大Qv1=3.224m3/s按照稀释烟雾计算的烟雾量Qreq（v1）=Qv1K=3.2240.0075=429.867m3/s八、稀释空气中异味需风量（P46）根据隧道通风照明设计规范（隧道通风设计细则）中规定：“隧道内不间断换气频率，不少于每小时5次”（新规定。查P36 5.4.1隧道空间最小换气频率不应低于每小时3次，采用纵向通风隧道，隧道换气风速不小于1.5m/s）。得到Qreg=nLAr3600=559.155

8、3600=320.423m3/s n隧道最小换气频率取3九、火灾排烟（P104）1、 采用纵向排烟的公路隧道，火灾排烟需风量Qreq（f）=ArVcVc隧道火灾临界风速m/s,（P105）Vc=59.1552.5=147.8875m3s综合比较以上三种需风量，以V=20km/h的工况速度下稀释CO的需风量最大，因此设计需风量为Qreg=534.218 m3/s若采用射流风机纵向式通风方式，隧道内风速Vr=QregA=534.21859.155=9.03ms 。不符合隧道通风照明设计规范中“双向交通隧道内风速不大于8m/s”（P27 4.2.1单向交通隧道设计风速不宜大于10.0m/s,双向交通

9、隧道不大于8m/s）的规定，因此决定采用竖井集中排风式纵向通风方式。设计风压计算一、 设计参数假设风的风向为从左到右，自然风风速Vn=2.5ms竖井尺寸：直径5.0m通风面积：19.625m2高度：217.5m常用阻力系数（P48）二、 竖井左侧风压计算（左侧区段隧道长度L1=1950m）P50左侧区段需风量Qrl=534.21819503900=267.109m3/s左侧区段隧道内风速 Vrl=QrlArl=267.10959.155=4.52ms通风阻抗力Prl=1+e+rL1Dr2vr2=0.6+0.0219507.8714.5222=68.093Pa自然风阻力Pml=1+e+r2Vn2

10、=1+0.5+0.021.2222=15.73PaPml隧道内自然风阻力，单位是N/m2，e=0.5隧道入口局部阻力系数，r=0.02隧道壁面摩擦力系数，Dr=4ArCr隧道段面当量直径（m），Vn=2m/s自然风引起的隧道内风速（P49）自然风的风向决定了是否为动力风，因此自然风阻力为矢量值有+-，符号表示风力的方向。上下行比例1:1，交通风压力公式为 Pt1=-AmAr4n+vvrl式中汽车等效阻抗力面积Am=1-r1Acscs+r1AC1c1 ，r1=13.15% ，小型车正面投影面积Acs=2.13m2，cs=0.5 ，大型车正面投影面积AC1=5.37m2 ，c1=1.0 。 Am=

11、1-0.13152.130.5+0.013155.371.0=1.771m2V=20km/h=5.56m/s 时，n+=L1NV12=195024102000m/h2=118辆，交通风压力为Pt1=-1.77159.155141185.564.52=-1601.383Pa因此，左侧区段竖井底部压力为P01=Pr1-Pm1-Pt1=3.333Vr12+354.288Vr1-24.581=68.093-24.581-1601.383=1644.895Pa竖井右侧风压计算（右侧区段隧道长度L2=1950m）因为L2=L1=1950m因此右侧区段需风量Qr2=Qrl=267.109m3/s右侧区段隧道

12、内风速Vr2=Vrl=4.52ms右侧区段隧道内通风抗阻力Pr2=Prl=68.093Pa右侧区段隧道内交通风压力Pt2=Pt1=-1601.383Pa右侧区段隧道内自然风阻力自然风阻力Pm2=Pml=-24.581Pa因此，右侧区段竖井底部压力为P02=Pr2-Pm2-Pt2=3.333Vr22+354.288Vr2+24.581=68.093-24.581-1601.383=1694.057Pa三、 竖井吸出风量为保证所需通风量，竖井底压力需取左右两侧区段中绝对值较大者。因此取P0=P02=1694.057Pa，左侧风速按照P0=1694.057Pa ，计算3.333Vr12+354.28

13、8Vr1-24.581=1694.05,得Vr1=4.648m/s竖井通风量QS=Arvr1+vr2=59.1554.648+4.52=542.333m3s竖井内风速Vs=QSAS=542.33319.625=27.635m/s四、 竖井集中排风式通风所需风压P=（P0+Ps）1.1其中竖井底部压力P0=1694.057Pa竖井损失压力Ps=1+s+sLDvS=1+0.31+0.022217.5527.635=1038.776Pa因此，通风所需风压值为1.1=1694.057+1038.7761.1=3006.116Pa选择轴功率为20000KW（取大了）的风机作为风道内抽风机。（抽风机的选择）射流风机：同一断面布置1-2台轴流风机：全压输出功率的计算Sth=QaPtot1000（273+t0273+t1）P1P0 式中Sth轴流风机全压输出功率（KW） Qa轴流风机的风量（m3s） Ptot轴流风机的设计全压（N/m2） t0标准温度，取20