331-曲线隧道射流风机布置研究及效果检验.pdfVIP

曲线隧道射流风机布置研究及效果检验 * 李世峰 张旭 同济大学机械与能源工程学院 摘 要：在隧道中，射流风机的使用效果不仅和风机的自身性能有关，还与射流风机的 布置方式、隧道结构等因素有关。本文利用FDS 模拟软件对曲线城市道路隧道中射流风机的 布置方式进行研究。研究发现，将射流风机向隧道中心轴线的内侧偏移布置、在一定范围内 扩大同断面并列射流风机的间距或者加大射流风机与隧道拱顶距离均可提高进行射流风机 折减效率。并以某复杂曲线隧道进行数值模拟，检验风机布置方式优化效果。 关键词：曲线隧道、数值模拟、射流风机、优化布置 Study on the Distribution of Jet Fans in Curvy Tunnel And Effect Test LI Shi-feng,ZHANG Xu School of Mechanical Engineering, Tongji University Abstract: In the tunnel, the effect of the jet fans is not only related to the its performance , but also related to the distribution of the jet fans and the tunnel structure. In this paper, the FDS simulation software is used to study the distribution of the jet fan in the curvy tunnel. It is found that the pressure-rise coefficient of jet fan s can be improved by arranging to the inside of the central axis of the tunnel ,enlarging the distance of the jet fans in the same tunnel section and Increasing the distance between the jet fans and the vault of the tunnel. And an numerical simulation of a complex curvy tunnel is carried out to test the optimization effect of the distribution of jet fans. Key word: curvy tunnel , numerical simulation , jet fan , optimal distribution 0.引言 城市道路隧道具有公路交通的覆盖面大、机动灵活、克服自然地貌障碍的优势，在我 国交通基础设施中占有重要地位[1,2] 。出于交通规划的需要，现代城市道路隧道往往会出现 大量的曲线路段。由于隧道结构发生变化，曲线隧道中的空气流动特点也不同于直线隧 道。隧道中射流风机的射流特性也会因此发生改变，从直线隧道中近似于无限空间射流变 成为有限空间射流。在现行的规范[3] 中，关于曲线隧道内射流风机布置要求较少，对于射 流风机的布置方式也不够详细。因此本文以某曲线隧道为研究对象，利用美国国家标准技 术局开发的软件FDS，对射流风机的布置进行模拟，并以大型曲线隧道为模型进行数值模 拟，进行效果验证。 作者简介:李世峰(1994-)，男，在读硕士研究生 联系方式:xabcdlsf@163.com 1.射流风机模型建立 1.1 FDS 控制方程 FDS 采用的是大涡模拟（LES）的方法，通过某种滤波函数将大尺度的涡和小尺度的涡 分离开，大尺度的涡直接模拟，小尺度的涡用模型来封闭[4] 。其数学模型包括：质量守恒 方程、动量守恒方程、能量守恒方程、组分守恒方程和状态方程。 + ∇∙() = 0 (1)