通行新能源机动车隧道中特征污染物的数值模拟

通过文献调研等研究方法对新能源机动车的特征污染物与排放特点进行了讨论.通过开展数值模拟,研究了隧道内不同新能源汽车比例时污染物浓度的变化情况.文献调研结果表明,隧道内的特征污染物主要来自内燃机汽车.对于纯电动、燃料电池类新能源汽车,其在行驶过程中排放的污染物较少.对通行新能源汽车的隧道同样需考虑将污染物体积比控制在一定范围内,污染物体积比的选择与现有隧道没有本质区别,因此,可参考现有规范中关于污染物设计体积比的规定.此外,通过CFD软件Fluent,采用纳维-斯托克斯方程进行数值模拟求解,研究了不同情况下隧道内污染物的体积比,同时考虑了隧道的堵塞与正常通行工况.数值模拟结果表明,隧道内污染物体积比随新能源汽车比例上升而降低,在算例中,当新能源车比例超过2/3时,隧道内CO体积比在非堵塞情况下低于100 cm3/m3,在堵塞情况下低于150 cm3/m3,均满足规范的要求.可见,随新能源汽车比例提高,隧道通风的需风量将大大降低.研究结果可为隧道通风设计提供参考.     

城市道路隧道内吊顶式净化通风系统纵向布置方案优化研究

为从根本上解决隧道内空气污染问题,达到运营节能的目的,利用Fluent软件建立数值模拟模型,通过分析直线隧道内污染物分布规律,确定吊顶式净化通风系统设置位置及净化范围,同时建立吊顶式净化通风系统隧道模型,对其纵向布置方案进行优化研究。结果表明:隧道内CO浓度基本呈线性分布,在距隧道入口1 300 m位置,需布置吊顶式净化通风系统,其纵向布置间距不宜超过300 m。研究结果可为城市隧道污染物处理方案提供理论基础。     

平行导洞压入式通风对特长隧道污染物分布的影响

为探究横通道开启方式对平行导洞压入式通风的特长隧道内污染物分布规律的影响,研究了不同横通道开启方式下的隧道内纵向风速、风压损失及污染物分布规律。所建立的隧道模型包含17个横通道,其中5个为车行横通道,12个为人行横通道,横通道均匀布置。考虑了5种不同的车行横通道开启方式进行研究。结果表明,在平导压入式通风时,主隧道内的纵向风速呈分段式分布,隧道中心风速最小,越靠近隧道出口的风速越大。当对称开启偶数个横通道时,由于风压平衡,隧道中心两个横通道之间的纵向风速几乎为0,无法有效稀释CO;当对称开启奇数个横通道时,隧道内风速为从隧道中心往两侧洞口方向,当平导通风风量足够大时,可将隧道内CO体积比稀释到符合规范的要求。此外,当对称开启奇数个横通道时,在相同的平导通风量下,横通道开启个数较多反而不利于降低隧道中心区域的CO体积比。所研究隧道模型中对称开启3个横通道的临界通风量最小,临界通风风量为631 m³/s,与根据规范计算得到的所需通风量相差不大。因此,在进行此类隧道通风设计时,可参考规范进行通风量的计算。研究结果可为此类隧道的通风设计提供参考。     

刚性填料布置方式对水流特性及污染物去除的影响

研究使用生物填料技术净化河流水体对水流特性的影响,生物填料分为刚性和柔性两种,采用刚性生物填料进行试验.对室内大小相同的填料渠(长×宽×高为1 000 cm × 40 cm×30 cm)设置不同的填料密度和布置方式:A渠填料密度为48 m/m3,均匀填充;B渠为24m/m3,均匀填充;C渠为24 m/m3,两边填充;D渠为空白.在不同的水力停留时间(HRT)下,分析各渠x和y方向流速等值线图及COD去除率.结果表明:1)由于不同水渠填料布置方式不同,其流态也存在差异,流场紊乱程度从高到低的填料渠为C渠、A渠、B渠、D渠;2)填充密度和布置方式对填料与水体的接触也有影响,水体通过填料层流量占总流量百分比从大到小的各渠为C渠、B渠、A渠,随HRT增加差距缩小;3)填料填充密度越大,对COD的去除率越高,同等密度下,填料两边布置比均匀布置对COD有更好的去除效果.     

浮射流特性对工业建筑室内污染物分布影响研究

在前人实验数据误差分析的基础上,基于空间热及污染物分布相关理论,采用数值模拟方法,对不同浮射流强度下热及污染物分布过渡区进行研究。研究表明,浮射流强度较低(如373 K)时,污染物分布过渡区将增厚,部分污染物由于扩散作用将与热出现明显分离现象,扩散至建筑下部空间,影响工艺及人员健康。     

不同隧道坡度下射流风机临界风速研究

为研究隧道坡度对射流风机临界风速的影响,通过理论分析与数值模拟,采用全尺寸隧道模型和5种不同火源功率,考虑0%,±1%,±3%,±5%,±7% 9种不同隧道坡度,研究隧道坡度对射流风机临界风速的影响规律。结果表明:坡度对射流风机临界风速有较大影响。在射流风机与火源纵向间距不小于100 m情况下,即其临界风速与火源纵向间距无关;当上坡时,其临界风速与火源功率的1/3次方成正比,坡度越大,临界风速越小;当下坡时,其临界风速与火源功率的1/3次方成正比,坡度（绝对值）越大,临界风速越大;对数据结果进行拟合,得到上坡与下坡时的射流风机临界风速模型,并与模拟结果取得了较好的一致性。     

市政污泥掺烧对生活垃圾焚烧设施烟气中污染物排放的影响

与生活垃圾协同焚烧是污泥处置中最有前景的处置方式,但其对焚烧烟气污染物排放的影响尚未明确。利用生活垃圾焚烧炉开展生活垃圾协同处置市政污泥的试验,研究掺烧5%、10%和15%的市政污泥时焚烧烟气中酸性气体、烟尘、重金属和二噁英等的排放特征。结果表明:与单独焚烧生活垃圾的对照组相比,在各掺烧比例下,烟气中SO_2、HCl、NO_x及烟尘有一定程度的增加,但均未超过GB18485—2014《生活垃圾焚烧污染控制标准》限值;Cu、Hg排放质量浓度明显下降,Cr、Cd波动下降,Pb在高掺烧比时仍远低于限值,Ni增长幅度小于15%;二噁英总量升高,但仍符合标准限值。因此,在掺烧比例不超过15%的情况下,焚烧烟气中污染物排放仍在安全可控范围。     

一种新型透水铺装对雨水径流污染物的去除试验研究

透水铺装路面在城市建设中已被广泛应用,但是对于土壤渗透能力较弱地区,常规透水路面的应用效果并不理想。通过研究含盲管的新型透水铺装,并以弱渗水土质为对象进行模拟试验,对比分析含盲管的新型透水铺装与常规透水铺装对雨水径流污染物的控制作用。结果表明,含盲管的透水铺装对污染物SS、COD、TN和TP的去除率均大于50%,其中对SS、COD去除率超过80%,对重金属Cu的去除率为60. 2%;含盲管的透水铺装路面对雨水径流各污染物的去除效果相比常规透水路面较好,径流污染物SS、COD、TN、TP、Cu质量浓度分别减少了33. 33%、38. 91%、35. 38%、20. 0%和28. 57%。在弱渗水土质地区条件下,含盲管的透水铺装对各项污染物的去除效果优于常规透水路面。     

公路隧道内纵向通风对火灾参数影响的试验研究

公路隧道发生火灾时易造成严重后果,纵向通风作为火场排烟降温的常用措施会改变燃烧的火源功率及相关火灾参数,影响公路隧道通风排烟的设计。利用按照弗洛德相似性原理自行设计建造的公路隧道火灾烟气输运特性研究试验台,研究了不同纵向通风风速下燃料火源功率、火焰形状和烟气层高度、距火源2 m人眼高度处一氧化碳体积分数、隧道横截面竖向温度及隧道纵向人眼高度处温度的变化规律。结果表明,所研究的火灾参数与纵向通风之间呈现非线性变化关系,火源功率在纵向通风作用下出现"双驼峰"现象,随风速增大,火源功率、火焰主体长度与亮度的变化规律相似,平均燃烧速度与一氧化碳体积分数、温度变化规律一致。     

公路隧道安全等级研究

我国目前的公路隧道既没有安全等级划分,也没有安全设施设计标准,设计者只能根据经验和认识程度进行设计,运营安全隐患较多.提出了影响公路隧道安全等级的5个因素和4种关系.认为公路隧道安全等级的划分必须同时考虑隧道长度和交通量,隧道长度是一个基础分界指标,交通量是一个可变的动态指标.根据目前我国公路隧道建设的实际状况和技术水平,选取隧道的特征长度分别为0.5 km、1.0 km、3.0 km、5.0 km、10.0 km,隧道的断面交通量按照高速公路的最低要求取为10 000辆/d,将公路隧道安全等级从高到低划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V五个等级,并提出了进行公路隧道安全设施标准研究的基本思路和方法.     

抽出式通风机数量对地铁区间隧道通风排烟能力影响的实验研究

为量化抽出式通风机及其数量对排烟道与行车道内流量分配的影响,提出1个新的量化指标——通风排烟系统性能系数,即为抽出式与压入式通风机组合功耗与排烟体积流量的比值.为确立通风排烟系统性能系数,依托某过海区间隧道,搭建隧道通风排烟模型实验系统,测定排烟道与行车道所构成的风道内流动参数.结果表明:以吊顶排烟口为镜像面,行车道静...     

横向风作用下喷口间距对射流扩散火焰特征的影响研究*

为研究横向风作用下喷口间距对射流扩散火焰特征的影响,以双喷口火焰为研究对象,利用CCD摄像机拍摄火焰几何形态,研究横向风条件下喷口间距对火焰形态演化、火焰长度和火焰吹熄极限的影响。研究结果表明:喷口间距较小时,2束火焰因空气夹带竞争和压差作用,彼此相互倾斜融合,火焰融合概率随喷口间距增加而逐渐降低,火焰临界融合间距随横向风的增加先增大后减小;由于火焰的空气夹带和热反馈处于较高水平,2束火焰被少量拉伸,火焰长度先增加后减小;喷口间距较小时,火焰吹熄极限显著增加。     

特长公路隧道全射流火灾通风网络解算研究

为探究特长公路隧道全射流火灾在通风条件下隧道内风流分布及影响规律,基于斯考德-恒斯雷近似算法构建通风网络解算模型,并通过隧道现场风机效率测试和通风测试,验证通风网络解算模型的可靠性;引入火区阻力和火风压公式,建立全射流火灾通风网络计算模型.结果表明:铜锣山隧道射流风机正向运转效率为0.83～0.93,平均效率为0.88...     

某人工湿地系统对水中持久性有机污染物去除效果的分析

采用固相萃取样品前处理技术和气相色谱/电子捕获检测器(GC/ECD)及气相色谱/质联联用(GC/MS)分析方法,对某人工湿地系统进、出水中持久性有机污染物(包括多环芳烃、多氯联苯、有机氯农药)的质量浓度进行了分析和对比,以研究该湿地水中持久性有机物的污染水平及湿地对它们的处理效果.结果表明,多环芳烃检出19种,以二环为主,萘及其同系物约占总量的71%;有机氯农药只检出HCH的4种异构体和七氯;多氯联苯检出5种,以二氯代为主.这3类物质的浓度水平明显低于以往的研究结果,且低于国家地表水环境质量标准(GB 3838-2002).对于持久性有机物浓度较低的水源水,湿地对以上3类物质的去除效果不明显.     

页岩气开发中压裂返排液的水质污染特征研究

页岩气压裂返排液成分复杂,为了解页岩气开采过程中压裂返排液的污染情况,对四川某页岩气典型井场不同时期的压裂返排液污染物组成进行了分析,采用超滤膜法测定溶解性有机物(DOM)相对分子质量分布特性,通过建立水质矩阵开展污染特性评价,并进行了综合生态毒性研究。结果表明,该区域不同时期压裂返排液中污染物特征相似,主要污染因子为总有机碳(TOC)和氯离子,并且生物毒性高、可生化性差。研究结果可为该区域压裂返排液处理技术的选择提供参考。     

公路建设项目对景观影响综合评价

针对高速公路建设项目的特点,从选取影响因子入手,采取定量分析的手段,研究了高速公路建设对景观的影响程度.结果表明,用景观功能与稳定性、景观冲突度和景观质量预测等3个指标,能够满足影响评价的要求.采用这些定量方法评价生态和景观受影响的程度,效果较好.     

二郎山公路隧道火灾排烟及人车疏散应急方案研究

为了研究特长公路隧道火灾情况下的应急方案,根据二郎山公路隧道的实际情况,提出了2种控烟方案,并结合不同火源功率,利用FDS对该隧道发生火灾后的温度场、压力场和烟气流动情况等进行了模拟.通过对模拟结果的分析,找到了一种适合于该隧道火灾情况下的控烟方案,即从隧道两侧平行导洞同时向内送新风,从而在平行导洞内形成正压,以便抑制火灾烟气进入平行导洞,为人员等的安全疏散提供便利.最后结合此控烟方式,本着行人与车辆单独疏散的原则提出了具体的火灾排烟和人车疏散方案.