地下立交通風(fēng)局部效應(yīng)數(shù)值模擬分析.pdf

1、隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，地上交通建設(shè)已是飽和狀態(tài)，基礎(chǔ)交通設(shè)施向地下延伸，通風(fēng)費(fèi)用巨大。與一般公路隧道不同，地下立交存在多處分岔隧道，易對(duì)氣流起阻擾作用、產(chǎn)生渦漩，損耗射流風(fēng)機(jī)提供的升壓力，造成資源浪費(fèi)，不利于污染物的排出。本文采取數(shù)值模擬，以直向支洞長(zhǎng)度、斜向上下坡分支坡度、直向上下坡分支坡度、隧道壁面粗糙度為變量因子，在匯流、分流、不同入口風(fēng)速條件下，對(duì)地下立交分岔隧道作局部損失分析，得到各因素對(duì)局部損失的影響及分岔隧道氣流的一般規(guī)律

2、、優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)，為地下立交通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供借鑒參考。以局部損失系數(shù)為度量標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)模擬結(jié)果分析，得出以下結(jié)論:
　　(1)車輛匯流時(shí)，風(fēng)流雷諾數(shù)較大，慣性力大于粘性力，產(chǎn)生垂直于縱向的二次流、形成大面積渦流，消耗射流風(fēng)機(jī)提供的升壓力，不利于洞內(nèi)污染空氣的排放。
　　車輛合流時(shí)的局部損失系數(shù)、壓損、能耗大于分流。所以建議在設(shè)計(jì)地下立交分岔隧道時(shí)，應(yīng)盡量避免氣流合流這種情況。
　　(2)支線為上坡隧道，局部風(fēng)壓損失在氣流

3、分流時(shí)，受隧道縱向坡度的影響更大;支線為下坡隧道，局部風(fēng)壓損失在氣流合流情況下，受坡度影響更顯著。
　　絕對(duì)值相同，合流時(shí)，支洞為下坡隧道的局部損失大于上坡隧道;絕對(duì)值相同，分流時(shí)，分支是上坡隧道的局部損失大于下坡隧道。
　　所以設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)分、匯流、上下坡分支隧道的不同條件進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)。
　　(3)考慮到施工過(guò)程中和營(yíng)運(yùn)時(shí)排水的需要，以及坡度對(duì)車輛排放污染物的影響，建議設(shè)計(jì)分岔隧道的直向上坡支洞時(shí)，坡度宜取0.3

4、％～2％，最大不宜超過(guò)5％;直向下坡支洞的坡度宜取-4％～-2％。斜向上坡分支的坡度宜取0.3％～2％，最大不宜超過(guò)5％;斜向下坡支洞的坡度宜取-5％～0％。
　　(4)分流時(shí)且直向支洞長(zhǎng)度L＞140m，分岔隧道的局部損失系數(shù)受L影響較小，所以設(shè)計(jì)地下立交分岔隧道時(shí)，相較于其他因素，這個(gè)影響因素影響較小。合流時(shí)，局部風(fēng)壓損耗受L影響很大，L越長(zhǎng)，損失系數(shù)ζ越大，壓損越大，風(fēng)機(jī)升壓力損耗也越大。所以在做合流設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量縮短直向支線