秦岭终南山隧道自然风通风利用计算与仿真

发布时间：2021-03-29 19:37

本文以采用竖井纵向分段式机械通风的秦岭终南山特长公路隧道作为研究对象,对隧道自然风通风利用进行了计算与仿真,并验证了隧道自然风通风的可行性。对隧道通风系统进行了一元流通风假设,流体具有不可压缩性、稳定流体、服从连续性定律、遵循能量守恒定律。根据秦岭终南山隧道的实际交通情况,对目前隧道实际所需的通风需风量进行了研究和计算；对影响隧道自然风通风的各个因素——湿度、压强、温度等进行了逐一分析,给出湿度、压强、温度各影响因素下隧道自然风通风的计算公式；建立秦岭终南山公路隧道自然风通风模型,仿真并分析了开启竖井、关闭竖井时秦岭终南山隧道在湿度、压强、温度等影响因素下自然风通风的变化规律,并对开启竖井、关闭竖井时隧道自然风通风风量进行了对比研究。以秦岭终南山隧道为依托,设计了两种隧道自然风通风方案：隧道双洞循环自然风通风方案和开启竖井通风隧道自然风通风方案,并对两种自然风通风方案的可行性进行了分析研究。计算隧道自然风通风风速结合实测隧道内空气质量和通风耗能数据,综合评价这两种隧道自然风通风方案,验证了秦岭特长公路隧道自然风通风利用可行性,实现隧道的节能可持续发展。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U453.5

文章目录

摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 课题研究背景和意义

1.2 国内外现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 研究的主要内容

1.4 本章小结

第二章秦岭终南山隧道通风需风量与交通风计算

2.1 通风计算的基本假定

2.2 秦岭终南山隧道通风需风量计算

2.2.1 公路隧道通风需风量理论

2.2.2 秦岭终南山隧道需风量计算

2.3 交通风计算

2.3.1 交通通风力理论

2.3.2 秦岭终南山隧道交通风速计算

2.4 本章小结

第三章秦岭终南山隧道通风模型

3.1 计算流体力学的边界条件和控制方程

3.1.1 数值计算边界条件

3.1.2 流体动力学控制方程

3.2 秦岭终南山隧道仿真模型建立

3.2.1 Inventor三维软件

3.2.2 参数设置

3.2.3 秦岭终南山隧道模型设计

3.3 本章小结

第四章秦岭终南山隧道自然风通风影响因素研究

4.1 自然风通风基本原理

4.2 秦岭终南山隧道空气湿度影响

4.2.1 空气湿度影响理论

4.2.2 秦岭终南山隧道湿度影响计算

4.3 秦岭终南山隧道大气压强影响

4.3.1 秦岭终南山隧道主洞超静压差影响计算与仿真

4.3.2 秦岭终南山隧道竖井超静压差影响计算与仿真

4.3.3 秦岭终南山隧道有、无竖井作用对比分析

4.4 秦岭终南山隧道外界自然风影响

4.5 秦岭终南山隧道空气温度影响

4.5.1 秦岭终南山隧道主洞热位差影响计算与仿真

4.5.2 秦岭终南山隧道竖井热位差影响计算与仿真

4.5.3 秦岭终南山隧道有、无竖井作用对比分析

4.6 本章小结

第五章秦岭终南山隧道多因素下自然风通风计算及应用

5.1 公路隧道自然风通风系统的优点

5.2 秦岭终南山隧道自然风通风方案

5.2.1 隧道双洞循环自然风通风

5.2.2 隧道竖井自然风通风

5.3 秦岭终南山公路隧道方案分析

5.3.1 气象数据采集

5.3.2 隧道双洞循环自然风通风计算

5.3.3 隧道竖井自然风通风计算

5.4 通风效果分析和验证

5.4.1 隧道CO数值比较

5.4.2 隧道耗电量比较

5.5 秦岭终南山隧道自然风通风应用分析

5.5.1 秦岭终南山隧道全年气象数据

5.5.2 秦岭终南山隧道自然风应用分析

5.6 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

【参考文献】