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特长公路隧道交通风补偿机械风通风节能研究
| 论文题名： | 特长公路隧道交通风补偿机械风通风节能研究 |
| 关键词： | 特长公路隧道;交通风;补偿机械风;通风节能 |
| 摘要： | 公路隧道主要采用通风系统来改善隧道内环境，但大功率风机的应用会造成更多的电能消耗，增加了隧道的运营成本。目前对隧道通风节能的研究多集中在通风系统的改进与非机械风的应用，而通过交通风对机械风的补偿作用来实现隧道节能的研究较少。于是本文通过数值模拟的方法，开展交通风对机械风的补偿作用研究，为隧道内通风系统提供了一套可行的节能方法，对隧道运营期内降低通风能耗有着重要的意义。主要研究内容如下： （1）使用ANSYS对单车模型的变速以及匀速运动交通风的特性进行分析，研究不同运动状态交通风速的衰减特性，得到匀速状态下车辆正投影面积越大，交通风的衰减特性越弱；加速过程交通风的衰减量与衰减率会更大，与减速过程交通风的衰减特性相反。 （2）通过数值模拟方法对跟驰模型交通风速的变化规律进行研究，按照间距、车辆类型组成以及行驶速度三个方面对跟驰模型交通风特性进行分析，得到跟驰模型交通风速受行驶速度影响最大，受间距的影响最小；并且跟驰模型比并行模型产生的交通风速更大。 （3）根据预测交通流量，研究不同交通流对交通风速的影响，对不同交通流产生的交通风按照行驶速度、车型比例以及车辆数三方面进行分析，得出行驶速度对交通风速的影响最大，车型占比对交通风速的影响最小。 （4）依托某特长水下隧道，改变风机布设间距，分析交通风对机械风的补偿作用，对隧道通风节能效率进行研究，得出在风机间距为190m时可减少风机布设数量42台，除却节省了风机的购置费，在风机全部开启的状态下可以节省最大约19.4%的电能。 本文通过数值模拟的方法对交通风补偿机械风的效率进行研究，探究了不同风机布设间距对补偿效率的影响，并对原有的通风系统进行了改进，减少了不必要的开支，研究结论为特长公路隧道通风节能研究提供参考。 |
| 作者： | 赵子恒 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 李雪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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