帶豎井公路隧道運營通風(fēng)熱位差利用數(shù)值模擬.pdf

1、在帶豎井的長大深埋公路隧道中，經(jīng)常會遇到髙地溫問題，其引起的熱位差對隧道通風(fēng)存在較大的影響。隧道熱位差研究不夠，會造成隧道通風(fēng)設(shè)計上的不合理，導(dǎo)致隧道運營過程中能耗嚴(yán)重或通風(fēng)不足。因此，為了正確認(rèn)識隧道運營過程中熱位差的作用，從而有效利用熱位差，有必要對長大隧道熱位差的變化規(guī)律進(jìn)行研究，以便優(yōu)化隧道通風(fēng)方案達(dá)到節(jié)能降耗的目的。本文在總結(jié)國內(nèi)外現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，圍繞隧道豎井內(nèi)熱位差的變化規(guī)律，基于Fluent軟件對長大隧道運營通風(fēng)進(jìn)行了數(shù)

2、值模擬分析，并開展了以下研究工作：
　　1.介紹了隧道通風(fēng)數(shù)值模擬中流體力學(xué)的幾個控制方程，對比分析了Fluent軟件的三類基本湍流模型，針對靠近壁面區(qū)域的計算分析，選用標(biāo)準(zhǔn)k-ε雙方程模型，分析了風(fēng)流與隧道圍巖的熱交換過程，在Fluent軟件中打開能量方程。進(jìn)行了隧道熱位差計算和數(shù)值模擬的對比分析，驗證了Fluent軟件對熱位差變化規(guī)律進(jìn)行數(shù)值模擬的可行性。
　　2.利用Fluent軟件模擬了熱位差和軸流風(fēng)機對單豎井隧道集

3、中排（送）風(fēng)的影響，分析了環(huán)境溫度對隧道內(nèi)空氣溫度、密度和流態(tài)變化的影響，提出了對向公路隧道冬季集中排風(fēng)和夏季集中送風(fēng)的通風(fēng)方案。
　　3.利用Fluent軟件對單向單豎井隧道進(jìn)行了正常運營通風(fēng)的數(shù)值模擬，分析了單向單豎井隧道內(nèi)排風(fēng)井和送風(fēng)井熱位差的變化規(guī)律，得出了隧道運營通風(fēng)優(yōu)化方案：冬季排風(fēng)井內(nèi)軸流風(fēng)機部分開動，適當(dāng)減少隧道排風(fēng)段射流風(fēng)機開啟數(shù)量，且適當(dāng)增加隧道送風(fēng)段射流風(fēng)機開啟數(shù)量，避免出洞口處污染物集聚不易排出。