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毕业设计（论文）报告纸
隧道通风计算 铁炉子隧道通风基本参数有：
道路等级：二级公路，分离式双向4车道（计算单洞）；
计算行车速度：vt?60km/h；
空气密度：??1.20kg/m3；
隧道起始桩号、长度、纵坡及设计标高如图1； 隧道断面积：Ar?62.29m2； 隧道当量直径：Dr?8.105m；
高峰小时交通量：大型汽车460 辆（柴油车）、小汽车2100 辆（汽油车）； 上下行比例53：47
隧道内平均气温tm:tm?20?C。
图1 铁炉子隧道上行线示意图
一、试确定该隧道需风量：
解：1.CO排放量
（1）取CO基准排放量为：qco?0.01m3/辆?km。 （2）考虑CO的车况系数为：fa?1.0。
（3）依据规范，分别考虑工况车速80km/h，60km/h，40km/h，20km/h，10km/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所示。
不同工况车速fiv、fd值
表1
工况车速（km/h） i=1.5% fiv i=-1.5% fd 80 1.1 1.0 0.75 60 1.0 1.0 1 40 1.0 1.0 1.5 20 1.0 0.8 3 10 0.8 0.8 6 共 页 第 页
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（4）考虑CO的海拔高度修正系数：
第一段平均海拔高度：H1?(1249.0?1264.90)/2?1256.95,fh1?1.4868； 第二段平均海拔高度：H2?(1264.9?1247.3)/2?1256.10,fh2?1.4850。 （5）考虑CO的车型系数如表2所示
考虑CO的车型系数fm
表2 汽油车 车型 各种柴油车 小客车 旅行车、轻型中型货车 大型货车、拖挂货车 车 1.0 1.0 2.5 5.0 7.0 fm （6）交通量分解（考虑上下行交通路不均衡系数1.1）
柴油车：大型汽车460 辆 汽油车：小汽车2100 辆 （7）
（8）计算各工况下全隧道CO排放量： vt?80km/h时，
Qco?13.6?106?0.01?1.1?0.75?(1.4868?1.0?1090?1.4850?1.0?1210)?2
??(460?1.0?2100?1.0??2.00?10m/s3
同样可以计算其他各工况车速下CO排放量如表3所示：
个工况车速下CO排放量(单位:10?2m3/s)
表3 工况车速 （km/h） CO排放量 80 2.004 60 2.673 40 4.010 20 8.020 10 6.798
注：交通阻滞时按最长1000m计算，两端分别计算后取较大值
（9）最大CO排放量：由上述计算可以看出，在工况车速为20km/h是，CO排放量最大为：
Qco?8.020?10?2m3/s共 页 第 页
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2.稀释CO的需风量
（1）根据规范，取CO设计浓度为：??250ppm。
（2）隧址设计温度tm?20?C，换算为绝对温度T=273+20=293K。 （3）隧址大气压无实测值，按下列计算：
gh P?P0?eRT 式中：P0——标准大气压，101325Pa；
g——重力加速度，9.81m/s2
h——隧址平均海拔高度，本隧道为1256.55m R——空气气体常数，287J/kgK。
计算可得：
P=117322pa （4）稀释CO的需风量为： Qrep(CO)?8.020?10250?2?101325117322?293273?106?297.36m/s
3
3.烟雾排放量
（1）取烟雾基准排放量为：qVI?2.5m3/辆?km
（2）考虑烟雾的车况系数为：fa?1.0
（3）依据规范，分别考虑工况车速80km/h，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4所示。
不同工况车速fiv(VI)、fd值
表4 工况车速（km/h） fiv(VI) i=1.5% i=-1.5% fd 80 2.6 0.675 0.75 60 1.825 0.65 1 40 1.275 0.625 1.5 20 0.785 0.45 3 10 0.785 0.45 6
（4）
柴油车交通量（计算过程同CO）如下： 大型汽车：460 辆.
（5）考虑烟雾的海拔高度修正系数：
第一段平均海拔高度H1?1256.95,fh(VI)1?1.266;
第二段平均海拔高度H2?1256.10,fh(VI)2?1.266.
(6)考虑烟雾的车型系数如表5所示
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考虑烟雾的车型系数fm(VI)
表5
柴油车 轻型货车 中型货车 重型货车、大型客车、拖挂车 0.4 1.0 1.5
（7）计算各工况下全隧道烟雾排放量： 当vt?80km/h时，得：
QVI?13.6?106集装箱车 3~4 ?2.5?1.2?0.75?(1.266?2.6?1090?1.266?0.675?1210)3?460?1.5?1.993m/s
同样可以计算其他各工况车速下烟雾排放量如表6所示。
个工况车速下烟雾排放量(单位：m3/s)
表6 80 60 40 20 10 工况车速（km/h） 1.993 2.021 2.343 3.058 3.429 烟雾排放量 注：交通阻滞时按最长1000m计算，两段分别计算后取较大值
（8）最大烟雾排放量。由上述计算可以看出，在工况车速为10km/h时，烟雾排放
量最大，得QVI?3.429m3/s
4.稀释烟雾的需风量
（1）根据规范，取烟雾设计浓度为K=0.0070m?1，则烟雾稀释系数C=0.0070. （2）稀释烟雾的需风量为： Qreq(VI)?3.4290.007?489.86m/s3
5.稀释空气内异味的需风量
取每小时换气次数为5次，则有： Qre(q异)?Ar?(L1?L2)t?n?62..29?(1090?1210)3600?5?198.98m/s
3 6.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： Qre(q火)?Ar?Vr?62.29?3?186.87m3/s
7.结论
综合以上计算可知，本隧道需风量由稀释烟雾的需风量决定，为Qreq?489.86m3/s。 二、通风设计计算
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1.除以上所给条件，有：
隧道长度： Lr?2300m 大型车混入率： r1?19%
设计交通量： N?2560辆/h
计算行车速度: vt?10km/h?2.78m/s 需风量： Qreq?489.86m3/s 隧道设计风速： vr?QreArq?489.8662.29?7.86m/s
2.隧道内所需要升压力
按射流风机喷流方向与主交通率方向一致考虑。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?(1??e??r?LrDr)??2?vr1.222 ?(1?0.6?0.025??322.28Pa23008.105)??7.862
（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?Pn?10Pa。 （3）交通风产生的风压为： ?Pt?AmAr??2?n?(vt?vr)
2
汽车等效阻抗面积Am?(1?0.19)?2.13?0.5?0.19?5.37?1.0?1.88m2 隧道内的车辆数： n? 则：
?Pt?1.8862.29?1.22?353?(2.78?7.86)22560?0.6?23003600?2.78?353辆
?164.97Pa双向交通下，交通风、自然风（等效压差）均按最不利考虑，得：
?p?pr?pn?pt ?322.28?10?164.97
?167.31Pa
3.1000型射流风机所需台数
对于1000型射流风机Ф=0.0126；??则：
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vrvj?7.8630?0.262