[发明专利]出入口有匝道的公路隧道风机设置方法

说明书

技术领域

本发明涉及公路隧道营运通风系统技术领域，尤其是涉及一种计算速度快、计算精度高、有效节省建设成本的出入口有匝道的公路隧道风机设置方法。

背景技术

公路隧道通风有自然通风和机械通风两类。如果隧道短时，废气能利用交通活塞风自行排出，可采用自然通风，通常双向交通隧道长度(m)×设计交通量(辆/h)＜6×105时，及单向交通隧道长度(m)×设计交通量(辆/h)＜2×106时，可采用自然通风，其它情况宜采用机械通风。机械通风采用风机将隧道内废气强制排出，其通风方式目前分类有：纵向通风、半横向通风、横向通风三大类以及在这三种基本方式基础上的组合通风方式。

通常的公路隧道的竖井上的轴流风机和隧道内射流风机设置的数量及工作参数的计算过程都非常复杂，需要花费大量和计算费用，导致建设成本的增加。

发明内容

本发明的发明目的是为了克服现有技术中选定轴流风机和送风轴流风机计算周期长，计算成本高，建设成本高的不足，提供了一种计算速度快、计算精度高、有效节省建设成本的出入口有匝道的公路隧道风机设置方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种出入口有匝道的公路隧道风机设置方法，所述公路隧道包括入口匝道段、n-1个依次排列的中间段和出口匝道段，入口匝道段包括入口主干道和与入口主干道夹角为β的入口匝道，出口匝道段包括出口主干道和与出口主干道夹角为α的出口匝道；每对相邻中间段交界处均设有一个竖井，各个竖井和各个中间段均按照从公路隧道入口至出口的顺序依次编号；在入口主干道、入口匝道、各个中间段、出口匝道、出口主干道上均设置CO浓度检测装置；包括如下步骤：

(1-1)计算机中设有入口主干道断面积为A_r1，空气压力为p₁；入口匝道断面积为A_b1，空气压力为p_1zd；入口主干道和入口匝道汇合处的断面积均为A_r2，空气压力为p₂；出口主干道断面积为A_r(n+1)，空气压力为p_(n+1)；出口主干道和出口匝道分叉处的断面积为A_rn，压力为p_n；出口匝道的断面积为A_en，空气压力为p_2zd；入口主干道的空气流量Q_r1，入口主干道和入口匝道汇合处的空气流量Q_r2，入口匝道的空气流量Q_b1；出口主干道和出口匝道分叉处的空气流量Q_rn，出口匝道的空气流量Q_en，出口主干道的空气流量Q_r(n+1)；

(1-1-1)建立第一动量方程：

A_r1p₁+A_b1p_1zdcosβ-A_r2p₂＝ρQ_r2v_r2-ρK_b1Q_b1v_b1cosβ-ρQ_r1v_r1，

其中，ρ为空气密度系数，K_b1为入口匝道与入口主干道连接处的送风口升压动量系数；

计算机利用公式

计算入口主干道的空气流速v_r1，入口主干道和入口匝道汇合处的空气流速v_r2，入口匝道的空气流速v_b1；

计算机使p_1zd＝p₁，将v_r1、v_r2和v_b1代入第一动量方程，整理后得到入口匝道段送风压力增量Δp_b1：

(1-1-2)建立第二动量方程