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公路隧道温度对射流通风系统设计参数及速度场的影响
| 论文题名： | 公路隧道温度对射流通风系统设计参数及速度场的影响 |
| 关键词： | 射流通风系统;公路隧道;速度场;数值模拟;温度参数 |
| 摘要： | 纵向射流通风技术因其系统简单、调控方便、费用较少等优点成为长、大公路隧道通风的主流方式，但由于射流特性及风机布局的影响，该通风方式的通风效率较低，目前该技术研究的重点是如何提高通风效率。本文以厦门莲花隧道为依托，采用模型试验与数值模拟相结合的方法，对公路隧道射流通风系统在温度等相关参数影响下的速度场和风机设计参数进行研究。 根据隧道射流通风试验模型，针对通风系统在常温条件（20℃）及射流温度为26℃、31℃和40℃这四种工况，进行隧道内气流速度分布模型试验。试验结果表明，射流温度升高，隧道内速度分布特性与常温工况一致，但气流速度达到稳定所需的纵向间距增大。 运用FLUENT14.5软件，建立隧道的三维仿真模型，对正常工况（20℃）下的公路隧道射流通风系统单组风机的速度场进行模拟，与模型试验结果对比，验证数值模拟的正确性。根据模拟结果分析得出，正常工况下机组纵向间距为120m，初始段长度为5.6m，该值与经验公式计算值吻合，说明了数值模拟的正确性。以综合影响系数K值为指标，分析了纵向间距对通风效果的影响，结果表明，风机纵向间距设置为110m时通风效果最佳。 数值模拟研究的重点是射流通风系统在不同温度影响下的速度场。模拟结果表明：温度改变，不影响射流流场的基本特性，只会改变速度值，进而影响系统的设计参数。主要结论如下： （1）射流温度升高，纵向影响范围增大，通风效率降低。因此，实际工程中隧道出口区段风机的纵向布置间距应比常温下的值大15m左右。 （2）隧道外温度对洞口距有影响，考虑到一年中隧道外温度的变化，洞口距设置为130m时通风效果较好。 （3）高（岩）温隧道或火灾工况下，隧道内气温射流温度升高，射流风机纵向影响间距减小，均匀段速度降低。针对温度的影响，实际工程应根据温度适当增大隧道中部风机的纵向间距以满足隧道通风的要求。 |
| 作者： | 李晓菲 |
| 专业： | 供热、供燃气、通风及空调工程 |
| 导师： | 孙三祥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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