[发明专利]一种公路隧道通风试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种通风试验装置，更具体涉及一种公路隧道通风试验装置，适用于公路相邻隧道通风混风模拟；公路隧道通风污染物分布模拟；公路隧道火灾模拟等。

背景技术

近年来，随着我国公路交通等基础设施投入加大，一批长大公路隧道应运而生。由于公路隧道是细长比很大的狭长通道，空间相对封闭、通风条件较差，汽车排出尾气中的主要有害成分如氮氧化物、一氧化碳、丙烯醛及油烟等易于积聚，造成隧道内通风状况的恶化；加之公路隧道内车流密度大、车速快，一旦发生火灾，容易造成重大的人员事故和财产损失，甚至危及隧道结构的安全。因而，通风设计成为长大公路隧道总体规划、设计的一个重要组成部分，营运通风和防灾技术已经成为制约特长隧道建设的一项重要技术，并开始成为通风设计中的决定性因素之一。目前，国内外开展隧道通风、防灾方面的经验与研究相对较少，为确保隧道营运通风、防灾系统的安全、经济、合理，从而避免设计上的浪费和不安全因素，很有必要开展公路隧道通风方面的试验与理论研究。

目前国内外在隧道通风方式与隧道污染物分布方面的试验研究主要有现场试验和模型试验。国外隧道火灾试验多以废弃隧道、寿命期内隧道和综合隧道试验基地为主，如挪威Runehamar隧道、荷兰Benelux2隧道火灾试验和西班牙的TST隧道火灾综合防灾基地。国内隧道火灾大多在比例模型中进行试验，比如：西南交通大学等单位对秦岭终南山特长公路隧道进行了大比例火灾模型试验，模型隧道段采用钢筋混凝土管段模拟，测试系统监测温度、压力、风速，研究不同风速下温度沿程分布规律；中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室与云南省公安消防总队合作，在昆明一石林高速公路的阳宗隧道以及元江一磨江高速公路的大风娅口隧道和元江号隧道开展针对性的火灾模拟现场试验；重庆交通科研设计院进行的雪峰山隧道运营通风模型实验研究。这些试验通常采用木材、汽油和柴油油盘火作为模拟火源，通过温度计和风速表监测温度场和风流场，通过观察烟气扩散情况确定污染物弥散情况。由于现场试验边界条件复杂、影响因素较多，开展难度较大，也不适用于隧道建成前的通风方式的设计与研究，而模型试验具有成本低廉，方便灵活，可直观回答一些技术性难题，无疑是公路隧道通风研究的一个重要组成部分。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种公路隧道通风试验装置。该公路隧道通风试验装置根据两隧道不同错开距离、不同进回风风速时示踪气体分布情况，从而模拟公路隧道两相邻隧道污风混入情况，以及隧道发生火灾后有毒气体的扩散情况。本发明试验装置具有成本低、通用性好、结构简单、试验方便易行、试验结果稳定可靠等优点。

为了实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

采用CO气体作为示踪气体，根据原型隧道形状按一定的相似比制作有机玻璃隧洞模型，利用一套示踪气体进气装置向隧洞内供气，监测隧洞内风速和CO气体浓度，从而得知两隧洞混风情况及污染气体的分布状况；隧道不同工况是通过调整两隧洞错开距离和进回风速度来实现的。

本发明公路隧道通风试验装置包括：一套示踪气体进气装置，有机玻璃隧洞，通风装置，示踪气体检测仪表和风速测定仪表，挡板等组成。有机玻璃隧洞为相邻两条隧洞模型，根据原型隧道尺寸大小，按一定的相似比，采用有机玻璃(厚度在1-2.5cm之间)分段定制而成，其间距根据实际距离按一定相似比确定。通风装置为两台轴流式风机，第一轴流式风机与第一有机玻璃隧洞相连，其作用是用于向隧洞内压风；第二轴流式风机与第二有机玻璃隧洞相连，其作用是用于从隧洞向外抽风。风速测定仪表为风速仪，第一风速仪放置于第一有机玻璃隧洞出风端距洞口1.5-2m处，其作用是测试洞内风速；第二风速仪放置于第二有机玻璃隧洞进风端距洞口1.5-2m处，其作用是测试洞内风速。示踪气体检测仪表为两台CO检测仪，第一CO检测仪放置于第一有机玻璃隧洞出风端距洞口1.5-2m处，其作用是测试洞内CO浓度；第二CO检测仪放置于第二有机玻璃隧洞进风端距洞口1.5-2m处，其作用是测试洞内CO浓度。挡板放置于第一有机玻璃隧洞进风端与第二有机玻璃隧洞出风端之间，其作用是隔开进风风流与出风风流，以免污风被二次吸入。挡板放置于一有机玻璃隧洞出风端与第二有机玻璃隧洞进风端，其作用是模拟隧洞口真实地形。