네트워크형 터널의 풍량 및 농도해석 프로그램 개발연구 (Development of a program to predict the airflow rate and pollutant concentration in complex network-type tunnels)

서지정보

· 발행기관 : 사단법인 한국터널지하공간학회
· 수록지 정보 : 한국터널지하공간학회 논문집 / 19권 / 2호 / 213 ~ 229페이지
· 저자명 : 김효규, 최판규, 유지오, 이창우

초록

최근 도심지 터널은 진출입 Ramp를 포함한 다양한 형태의 네트워크형 터널이 건설되고 있다. 더불어 터널환기 해석을위한 다양한 네트워크 이론 기반의 1D 프로그램들이 개발되고 있다. 본 연구에서는 비 hardy-cross 법에 기초한 네트워크형 터널에 대한 풍량 및 농도해석이 가능한 프로그램을 개발하였다. 터널 구간내 풍량해석은 Gradient 법에 기초하고있으며, 농도해석을 위하여 복잡한 네트워크 구조에서 유입과 유출농도를 자동계산 할 수 있는 로직을 개발하였고, 저속풍량구간에서는 수치해석적 오차를 축소시키기 위한 적정 그리드 간격을 제시하였다. 또한, 프로그램의 적정성을 검증하기 위해, 일자형 터널을 대상으로 고전적인 Sokic의 풍속 선도법 및 TVSDM 프로그램과의 풍속비교검증을 수행하였으며 오차율은 1% 이하였다. 또한 최근 건설되는 도심지 터널에 적용중인 최신 환기방식에 대한 네트워크 환기해석을수행하였다.

영어초록

Recently, in urban areas there is a tendency to construct more complex network-type tunnels including entrance and exit ramps. At the same time, various one-dimensional programs based on the network theory have been proposed for tunnel ventilation analysis. This paper aims at developing a program that can analyze the ventilation flow rate and pollutants concentration in complex network-type tunnels based on the none hardy-cross method. The flow analysis in the branch was carried out on the basis of the Gradient method, while for the concentration analysis a new logic has been developed to calculate the inflow and outflow concentration automatically in a complex networktype structure. Additionally, in the tunnel segments showing low flow rate, proper grid interval sizes were proposed to reduce numerical error. To verify the applicability of the program, flow rates predicted in the straight tunnels were compared with the classical velocity-diagram method by Stokic and the TVSDM program. The results showed that the errors were within 1%. In addition, the program was applied to the recent ventilation system adopted in the complex network-type urban tunnels.

참고자료

· 없음