Abstract
Introduction of new design tools has been required to optimally design and operate the ventilation system of long vehicle tunnels.. The demand has led to wide spread use of the simulation technique throughout the would to analysis the dynamic relationship among the variables associated with vehicle tunnel ventilation. This paper aims at performing on-site study at local tunnels to test the applicability of NETVEN, a simulation model vehicle tunnel ventilation. The study was carried out at four urban as well as highway tunnels model of vehicle tunnel ventilation. The study was carried out at four urban as well as highway tunnels employing different ventilation systems as well as traffic methods. There were some discrepancies sound between the simulation output and measurements and the following four factors are considered to mainly cause those disagreement. (1) The real situation shows distinctive transient and retarding characteristics with respect to air flow and contaminant dispersion, while ventilation forces are not steady-state and in particular those traffic and climatic variables show significant instantaneous variation. (3) Near the exit portal, the CO levels show bigger differences. The general trend is that data with higher CO concentrations carry bigger discrepancies. Turbulent diffusion is though to be the main reason for it and also contribute to the fact hat the highest CO concentrations are found at the locations somewhat inward, not at the exit portals. (4) Higher traffic rate results in higher discrepancies of ventilation velocity. Along with the exhaust characteristics, the vehicle aerodynamic characteristics need to be studied continuously in order to reduce the velocity disagreement.
장대도로터널 환기시스템의 최적 설계 및 운영은 새로운 설계도구의 개발을 요구하며 최근 환기 관련 변수들의 동적인 관계를 정량적으로 분석할 수 있는 도구로써 널리 이용되고 있다. 본 연구는 도로터널 환기시뮬레이션 모델인 NETVEN의 현장 검증연구를 국내 도로터널을 대상으로 수행함을 목적으로 하였다. 환기방식 및 차량통행방식이 다른 4개 터널을 대상으로 시뮬레이션 및 현장 측정연구를 수행하였으며 시뮬레이션 모델의 적용 결과와 측정 결과의 차이는 다음 4가지 요인에 기인한 것으로 분석된다. (1)실제 터널내 기류는 정상류 유동을 가정하는 시뮬레이션 모델과는 달리 천이-지연계의 특성을 가지고 있다. (2) 시뮬레이션 모델은 정상상태를 가정하나 측정값은 순간값을 대상으로 하므로 분산이 상대적으로 크게 나타난다. 환기력 관련변수들은 거의 정상상태가 아니며 교통 및 기상관련 변수들은 특히 순간적인 변화가 심한 편이다. (3) CO 농도의 경우에 출구부근에서의 차이가 상대적으로 크게 나타나는 현상이 뚜렷하며 특히 농도가 상대적으로 클수록 차이가 크다. 이는 난류확산에 의한 농도 저하가 원인으로 보인다. 난류확산 가능성은 최대 농도지점이 출구점이 아닌 약간 안쪽 지점에서 나타나는 현상에서도 나타나고 있다. (4) 교통량이 많을 경우 환기속도 오차가 크게 나타나므로 차량의 배기특성뿐만 아니라 공기역학적 특성에 대한 지속적인 연구가 필요하다.
