[发明专利]特长公路隧道开式可控循环通风的最优循环比计算方法

摘要

本发明公开了一种特长公路隧道开式可控循环通风的最优循环比计算方法。本发明方法主要是，首先，确定开式可控循环通风系统的节能系数计算式；再根据该计算式，求循环率对节能系数的一阶导数和二阶导数；根据高等数学中的极值原理，当二阶导数小于0，令一阶导数等于0，即得因变量最大值的自变量表达式，即得最优循环比计算式。相比常规送排风竖井通风方式，存在循环比使开式可控循环通风系统获得最大节能量，该循环比与循环风道摩擦风阻系数的当量系数、除尘器烟尘净化效率相关，利用公式能计算出不同除尘器烟尘净化效率和当量系数下最大节能系数所对应的循环比。

主权项

1.一种特长公路隧道开式可控循环通风的最优循环比计算方法，是用于特长公路隧道开式可控循环通风系统的最优循环比计算；所述特长公路隧道开式可控循环通风系统包括设置于隧道旁通隧洞且平行于隧道的循环风道，隧道入口至循环风道的引风段之间是上游隧道，循环风道的引射段至隧道出口之间是下游隧道，循环风道通过其两端的引风段和引射段与隧道连通，上游隧道与下游隧道之间是隧道短道；循环风道内设有除尘器；循环风道的引风段亦与隧道旁通隧洞中设有的排风竖井的进口连通，排风竖井中设有排风风机；循环风道的引射段亦与隧道旁通隧洞中设有的送风竖井的出口连通，送风竖井中设有送风风机；其特征在于包括如下步骤：(一)确定开式可控循环通风系统的节能系数计算式如下：式(1)中，τ为开式可控循环通风系统的节能系数，无量纲数；k为循环率，无量纲数；η除尘器烟尘净化效率，无量纲数；a为循环风道摩擦风阻系数的当量系数，无量纲数；(二)开式可控循环通风系统中，循环率对节能系数的一阶导数计算式如下：式(2)中，为k对τ的一阶偏导数，无量纲数；(三)开式可控循环通风系统中，循环率对节能系数的二阶导数计算式如下：式(3)中，为k对τ的二阶偏导数，无量纲数；整理公式(3)，得到式(4)：在公式(4)中，当0≤a≤1、0.70≤η≤0.99时，取0公式(5)表明，相比常规送排风竖井通风方式，存在循环比使开式可控循环通风系统获得最大节能量，该循环比与循环风道摩擦风阻系数的当量系数、除尘器烟尘净化效率相关，利用公式(5)能计算出不同除尘器烟尘净化效率和当量系数下最大节能系数所对应的循环比。