公路隧道射流通風(fēng)數(shù)值模擬與風(fēng)機(jī)安裝參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、通風(fēng)控制系統(tǒng)不但要滿足隧道日常行車運(yùn)營(yíng)衛(wèi)生、安全的要求，滿足隧道火災(zāi)情況下排煙系統(tǒng)的有效運(yùn)作以保證隧道安全運(yùn)營(yíng)性，而且要滿足降低能源消耗和資源浪費(fèi)，降低隧道運(yùn)營(yíng)成本的功能。因而本文旨在針對(duì)隧道的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，探討公路隧道合理、科學(xué)、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的通風(fēng)系統(tǒng)。采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件FLUENT模擬了公路隧道射流風(fēng)機(jī)各種安裝條件下的流態(tài)。最終提出公路隧道射流風(fēng)機(jī)在各種安裝條件下的最優(yōu)方案。其中主要需要優(yōu)化的安裝參數(shù)為： (1)風(fēng)機(jī)與

2、拱頂距離對(duì)流態(tài)影響； (2)風(fēng)機(jī)左右間距離對(duì)流態(tài)影響； (3)大斷面三臺(tái)小功率組合與二臺(tái)大功率組合的影響； (4)風(fēng)機(jī)距洞口端距離與洞外自然風(fēng)方向關(guān)系； (5)風(fēng)機(jī)距洞口端距離與斷面大小的關(guān)系； (6)彎道對(duì)風(fēng)機(jī)位置的影響； (7)斷面突然變大對(duì)風(fēng)機(jī)布置間距的影響。 通過(guò)模擬分析后得到的主要結(jié)論有： 1、同向工況下，當(dāng)風(fēng)機(jī)與拱頂距離在1.94米～2.09米時(shí)，速度分布最均勻

3、，速度大小最合適。說(shuō)明當(dāng)風(fēng)機(jī)與拱頂距離在1.94米～2.09米時(shí)，風(fēng)機(jī)布置較合適；反向工況下，當(dāng)風(fēng)機(jī)與拱頂距離在1.94米～2.09米時(shí)，速度分布最均勻，速度大小最合適。說(shuō)明當(dāng)風(fēng)機(jī)與拱頂距離在1.94米～2.09米時(shí)，風(fēng)機(jī)布置較合適。 2、兩臺(tái)風(fēng)機(jī)并聯(lián)安裝時(shí)，同向工況下，建議兩臺(tái)風(fēng)機(jī)橫向間距取2.0m左右；反向工況下，建議兩臺(tái)風(fēng)機(jī)橫向間距取1.9m左右；三臺(tái)風(fēng)機(jī)并聯(lián)安裝時(shí)，同向工況下，建議風(fēng)機(jī)橫向間距取2.0m左右；反向工況下，

4、建議風(fēng)機(jī)橫向間距取1.6m左右。 3、對(duì)于需要很大風(fēng)量的三車道大斷面隧道中，在實(shí)際的通風(fēng)機(jī)選擇中，可以選擇三車道大斷面三臺(tái)小功率組合也可以選擇二臺(tái)大功率組合。由速度斷面圖可以看出：當(dāng)安裝兩臺(tái)風(fēng)機(jī)時(shí)，速度分布最均勻，速度大小最合適。說(shuō)明風(fēng)機(jī)安裝兩臺(tái)時(shí)，風(fēng)機(jī)布置較合適。 4、當(dāng)風(fēng)機(jī)風(fēng)速與洞外自然風(fēng)在同向工況下，速度分布最均勻，速度大小最合適。說(shuō)明風(fēng)機(jī)安裝在同向工況下時(shí)，風(fēng)機(jī)布置較合適。 5、當(dāng)隧道屬于三車道大斷面時(shí)，

5、風(fēng)機(jī)的布置不需要做特殊布置，只需要和一般斷面布置方式相同即可。 6、當(dāng)隧道彎曲角度為100°～120°，隧道半徑為150～250m時(shí)，由數(shù)值模擬可以看出：當(dāng)風(fēng)機(jī)安裝在彎道中間位置時(shí)，速度分布最均勻，速度大小最合適。說(shuō)明風(fēng)機(jī)安裝彎道中間位置時(shí)，風(fēng)機(jī)布置較合適。 7、當(dāng)隧道中有突變時(shí)，盡量將風(fēng)機(jī)安置在三車道大斷面中。盡量減少風(fēng)機(jī)吹出來(lái)的流場(chǎng)在突變處碰撞的損失。 最后，論文以雁門關(guān)特長(zhǎng)公路隧道縱向通風(fēng)系統(tǒng)為模型，從局部