多种能量综合利用的公路隧道自然通风系统仿真及实验分析研究

发布时间：2017-06-07 17:05

  本文关键词：多种能量综合利用的公路隧道自然通风系统仿真及实验分析研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前,公路隧道运营中采用的竖(斜)井纵向式机械通风方式,普遍存在着耗电量巨大的问题,给隧道运营带来了沉重的经济负担。利用自然风实现隧道通风,成为了运营节能的主要研究方向。但是,由于自然风的随机性,需要设计出一种自然风充分利用的系统和方法。公路隧道内自然风的产生是自然界多种能量综合作用的结果,为了实现公路隧道自然风的有效利用,本文基于搭建的室外实验平台,分析实验数据,将自然通风划分为15种工况;结合仿真模拟,分析得出了温差与自然风速,以及通风阻力与自然风速之间的关系,分析了太阳能烟囱的应用效果,验证了多种能量综合利用的自然通风在隧道中应用的可行性。基于已建成的雷家坡一号隧道自然通风工程,开发了公路隧道远程实时数据管理系统,采集了自然通风系统气象数据;以实测气象数据作为边界条件,对通风系统进行了Autodesk Inventor和CFD的1:1建模仿真,得出了雷家坡一号隧道自然通风系统在大部分情况下,不需开启风机,就可以满足通风要求。最后,根据对通风阻力的分析,以及雷家坡一号隧道自然通风系统运行效果,给出了雷家坡一号隧道自然通风系统两种改进方案,以提高通风效率。多种能量综合利用的隧道自然通风可以最大限度地利用自然风,解决公路隧道在运营和管理中成本过大、维护费用过高的问题,对创建节能环保型隧道通风运营具有较好的理论意义与工程应用价值。
【关键词】：公路隧道 自然通风 多种能量 数据采集 模拟仿真
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U453.5;TP391.9
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 课题来源及研究意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-11
• 1.2.1 国外研究现状9-10
• 1.2.2 国内研究现状10-11
• 1.3 研究的主要内容及论文结构11-13
• 第二章 多种能量综合利用的隧道自然通风理论及分析13-28
• 2.1 隧道自然通风的多种能量综合利用分析13-14
• 2.2 太阳能在公路隧道自然通风中的利用14-20
• 2.2.1 太阳能烟囱的结构15-16
• 2.2.2 太阳能烟囱的基本原理16-19
• 2.2.3 太阳能烟囱在隧道通风系统中的应用19-20
• 2.3 风能在公路隧道自然通风中的利用20-25
• 2.3.1 负压抽风装置的结构20-21
• 2.3.2 负压抽风的原理21-22
• 2.3.3 负压抽风装置中自动捕风的原理22-24
• 2.3.4 负压抽风在隧道自然风通风中的应用24-25
• 2.4 其他能量在公路隧道自然通风中的利用25-26
• 2.4.1 地热能26
• 2.4.2 照明系统产生的热能26
• 2.4.3 车辆尾气排放产生的热能26
• 2.5 多种能量综合利用的隧道自然通风的应用26-27
• 2.6 本章小结27-28
• 第三章 多种能量综合利用的自然通风室外实验研究28-53
• 3.1 室外实验平台28-29
• 3.1.1 室外实验平台的搭建28-29
• 3.1.2 实验方法与目的29
• 3.2 不同工况下实验分析29-36
• 3.2.1 多种能量综合利用的自然通风实验工况划分29-32
• 3.2.2 不同工况下的实验结果及分析32-36
• 3.3 不同工况下多种能量综合利用的自然通风实验仿真及对比分析36-52
• 3.3.1 实验仿真模型的建立37-38
• 3.3.2 不同工况下多种能量综合利用的自然通风实验仿真研究38-50
• 3.3.3 不同工况下多种能量综合利用的自然通风对比分析50-52
• 3.4 本章小结52-53
• 第四章 多种能量综合利用的隧道自然通风应用研究53-64
• 4.1 雷家坡一号隧道多种能量综合利用的隧道自然通风系统53-54
• 4.2 环境数据采集系统及数据分析54-58
• 4.2.1 环境数据采集系统的设计54-57
• 4.2.2 环境数据分析57-58
• 4.3 雷家坡一号隧道通风系统数值模拟仿真及结果分析58-63
• 4.4 本章小结63-64
• 第五章 多种能量综合利用的隧道自然通风改进研究64-67
• 5.1 雷家坡一号隧道自然通风效果分析64
• 5.2 多种能量综合利用的隧道自然通风改进方法64-65
• 5.3 改进方案的数值模拟仿真65-66
• 5.4 本章小结66-67
• 结论67-68
• 参考文献68-72
• 攻读硕士学位期间取得成果72-73
• 致谢73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：429692