城市隧道射流高效通风及风机变频节能技术应用

【摘要】：随着经济的发展和城市化建设的加快,城市建设用地锐减、交通事故与日俱增,城市地下道路已成为解决土地资源紧张和交通拥堵等问题的重要手段,然而受城市区域规划和周边环境空气质量标准的限制,对城市地下道路的通风和排污控制提出了更高的要求。本研究得到大型横向课题“复杂环境下大跨市政隧道建设与运行关键技术研究”项目资助。 针对城市隧道通风排污广泛采用的射流风机纵向通风研究的缺陷和不足,本文制订了如下研究路线：首先结合城市隧道现场实测的数据结果发现了隧道纵向射流通风存在的延迟效应现象,并对这一现象进行了机理分析,基于隧道内气体的空气动力学方程和流体流动的连续性原理,对隧道内射流风机加减速两种工况所引起的简单纵向通风隧道流场的变化规律进行了数学推导,利用钱江路城市隧道的现场测试结果验证了理论公式的正确性,并进行相关参数化分析；接着建立CFD模型,经过规范和比尺模型试验验证后,分别研究了射流风机出口速度、射流风机安装角度对射流风机的综合影响系数的影响,找到了综合影响系数随射流速度的变化规律以及射流风机的最佳安装角度；最后介绍了风机的变频技术,研究了风机不同台数、不同速度组合对隧道内通风系统的影响,并与前面推导出的动态效应关系式相结合,探索了隧道内的最佳通风方式。 经过研究,本文给出了隧道纵向射流通风延迟效应的表达式及简单参数化分析,得出了射流风机的综合影响系数大体是一个位置参数的结论,通过大量CFD数值模拟找到了射流风机的最佳安装角度,结合变频技术探讨了隧道内的最佳通风方式,论文最后将所有研究成果应用到紫金港隧道工程实际中,并做了总结与相关研究展望。 【关键词】：城市隧道 延迟效应 射流风机综合影响系数 CFD模拟 变频技术
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：U453.5
【目录】：

• 致谢4-5
• 目录5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 1 绪论9-18
• 1.1 研究背景及意义9-12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.3 存在的问题15-16
• 1.4 本文研究内容及方法16-18
• 2 城市隧道纵向射流通风流场的延迟效应分析18-32
• 2.1 普通纵向射流通风隧道流场的现场实测研究18-26
• 2.2 纵向通风隧道流场延迟效应产生机理及理论推导26-29
• 2.3 纵向通风隧道流场延迟效应的实测验证29-31
• 2.4 纵向通风隧道流场延迟效应参数化分析31
• 2.5 本章小结31-32
• 3 隧道纵向射流通风的动态数值模拟32-53
• 3.1 隧道纵向射流通风的数学模型32-38
• 3.2 隧道纵向射流通风的物理模型38-46
• 3.3 隧道纵向通风射流风机综合影响系数的数值模拟46-52
• 3.4 本章小结52-53
• 4 隧道射流风机变频节能技术研究53-59
• 4.1 风机变频调速节能原理53-55
• 4.2 隧道射流风机变频节能55-56
• 4.3 不同速度组合对隧道纵向通风系统的影响56-58
• 4.4 本章小结58-59
• 5 紫金港路隧道纵向射流通风系统优化59-63
• 5.1 紫金港路隧道通风方案说明59
• 5.2 延迟效应的理论指导意义59-60
• 5.3 风机综合影响系数的意义60-61
• 5.4 变频节能技术应用61-62
• 5.5 本章小结62-63
• 6 总结及展望63-65
• 6.1 本文主要研究成果63
• 6.2 相关研究展望63-65
• 参考文献65-66

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