城市地下综合管廊通风量研究

发布时间：2020-03-25 18:16

【摘要】：随着我国城市化建设的加速推进,各地大力推广建设城市地下综合管廊以敷设各类市政管线,解决了管线易受外力的影响作用而发生管线破裂、损坏,管线增补、维护时需频繁开挖道路施工等一系列问题。综合管廊通常需设置通风系统以排除余热及内部积存的有害气体,但在通风量的确定上尚没有一套切实有效的计算方法,还需进一步研究。本文归纳了综合管廊常用的机械通风形式,运用理论分析和数值模拟的方法研究了各种机械通风形式的优劣,并在数值模拟结果的基础上采用AHP-模糊综合评价法对各类机械通风形式进行了评价优选,结果表明一进一排的机械通风形式为较优的选择。在确定较优机械通风形式的基础上,本文根据所纳入管线的特点将综合管廊舱室划分为综合类舱室及燃气舱,对其通风特性分别进行了研究。综合类舱室方面,首先研究了外界空气温度、土壤温度、截面周长、防火分区长度、换气次数、电力电缆组数和热力管径对排风平均温度的影响,并以上述影响因素为变量,采用正交试验的方法建立了多种舱室模型并进行了数值模拟;其次利用模拟数据拟合了电力舱通风量计算公式,通过验证表明其相对误差在1%以内,拟合结果较好;提出并通过数值模拟验证了热力舱保持2次/小时换气次数即可满足需求的假设;最后基于多元线性回归分析研究了间断通风工况通风时间与各影响因素的相关性。燃气舱方面,首先分析了正常通风工况下燃气泄漏后不同泄漏口尺寸对应的探测器报警响应时间,得出了报警响应时间随燃气管道压力的增大而减小、随与泄漏口距离的增大而增大,泄漏口尺寸较小时无法触发报警器的结论,并基于此进一步讨论了探测器布置间距与报警响应时间的关系;其次研究了事故工况下不同管道压力对应的舱室内燃气浓度随通风量的变化情况,得出了泄漏口较大尺寸下将稳定段燃气浓度控制在安全水平(20%LEL)所需的最小换气次数分别为12次/小时(0.4MPa)、15次/小时(0.8MPa)和27次/小时(1.6MPa)的结论,并提出了燃气舱事故工况通风量的确定需根据所纳入燃气管道的压力适当做出调整的建议。
【图文】：

西南交通大学硕士研究生学位论文 第6页第 2 章 综合管廊内流动及传热特性理论分析本章首先概述了综合管廊管线收纳及通风形式的基本情况，其次阐述了综合管廊中对流传热的特点，然后分析了综合管廊中余热的来源和计算方法以及气体泄漏的基本模型，最后介绍了计算流体力学的基础理论，为后续章节的数值模拟提供理论支撑。2.1 综合管廊概述城市地下综合管廊（简称综合管廊）是将电力、通信、给水等多种市政管线整合在一体的集约化隧道，通常配备有专门的通风口、检修口、吊装口和监控系统，，具有合理利用和共享地下空间资源、便于管线维护检修及保证市政管线稳定、高效运转等特点[31],[32]。

图 2-2 小孔泄漏模型示意图伯努利方程推导得出，模型根据流速的不时气体流速为亚音速，此时流动属于亚临2 133 3 3211a am dgMP Pq C APRT P P 时气体流速为音速，此时流动属于临界流113321m dgMq C A PRT 漏量，kg/s；体泄漏系数，与泄漏口截面形状有关，一
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU990.3

【参考文献】

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3 于浩;;城市综合管廊工程通风系统设计浅析[J];科技创新导报;2016年36期

4 张爱华;;城市综合管廊工程的消防设计[J];消防科学与技术;2017年01期

5 邴斌;李福宝;胡帅;;城市综合管廊通风系统设计的探讨[J];中国市政工程;2016年06期

6 贾志恒;陈战利;李雯琳;;城市地下综合管廊的现状及发展探索[J];江西建材;2016年22期

7 刘承东;唐宏辉;谢艺强;胡康;;城市综合管廊通风系统风亭设计及优化[J];中国市政工程;2016年S1期

8 陈元洪;董宁;;城市燃气管道入综合管廊问题及对策研究[J];煤气与热力;2016年10期

9 蔡昊;;城市综合管廊通风系统设计刍议[J];山西建筑;2016年15期

10 窦荣舟;刘明超;王彦祥;;谈地下城市综合管廊的通风设计[J];山西建筑;2016年15期

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3 张琼雅;城镇天然气管道泄漏扩散的CFD模拟及后果分析[D];重庆大学;2013年

4 周瑜;昆明市下水道中甲烷产排污系数研究[D];昆明理工大学;2013年

5 李文婷;综合管沟电缆火灾数值模拟研究[D];首都经济贸易大学;2012年

6 刘蒙;220kV电缆隧道中导体温度监测与载流量计算[D];天津大学;2010年

7 郭孝峰;埋地电力隧道温度特性的数值模拟与试验研究[D];上海交通大学;2010年

8 张尊华;港航系统节能减排评价方法研究[D];武汉理工大学;2009年

9 肖庆峰;城市越江公路隧道服务层通风及防灾研究[D];西南交通大学;2009年

10 翟芳芳;带长矩形接管受压圆筒体强度分析及公式拟合[D];北京化工大学;2006年

本文编号：2600247