地下立交通風局部效應數值模擬分析.pdf

1、隨著我國社會經濟發(fā)展，地上交通建設已是飽和狀態(tài)，基礎交通設施向地下延伸，通風費用巨大。與一般公路隧道不同，地下立交存在多處分岔隧道，易對氣流起阻擾作用、產生渦漩，損耗射流風機提供的升壓力，造成資源浪費，不利于污染物的排出。本文采取數值模擬，以直向支洞長度、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、不同入口風速條件下，對地下立交分岔隧道作局部損失分析，得到各因素對局部損失的影響及分岔隧道氣流的一般規(guī)律

2、、優(yōu)化設計參數，為地下立交通風系統(tǒng)設計提供借鑒參考。以局部損失系數為度量標準，通過對模擬結果分析，得出以下結論:
　　(1)車輛匯流時，風流雷諾數較大，慣性力大于粘性力，產生垂直于縱向的二次流、形成大面積渦流，消耗射流風機提供的升壓力，不利于洞內污染空氣的排放。
　　車輛合流時的局部損失系數、壓損、能耗大于分流。所以建議在設計地下立交分岔隧道時，應盡量避免氣流合流這種情況。
　　(2)支線為上坡隧道，局部風壓損失在氣流

3、分流時，受隧道縱向坡度的影響更大;支線為下坡隧道，局部風壓損失在氣流合流情況下，受坡度影響更顯著。
　　絕對值相同，合流時，支洞為下坡隧道的局部損失大于上坡隧道;絕對值相同，分流時，分支是上坡隧道的局部損失大于下坡隧道。
　　所以設計時，要根據分、匯流、上下坡分支隧道的不同條件進行針對性設計。
　　(3)考慮到施工過程中和營運時排水的需要，以及坡度對車輛排放污染物的影響，建議設計分岔隧道的直向上坡支洞時，坡度宜取0.3

4、％～2％，最大不宜超過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5％;斜向下坡支洞的坡度宜取-5％～0％。
　　(4)分流時且直向支洞長度L＞140m，分岔隧道的局部損失系數受L影響較小，所以設計地下立交分岔隧道時，相較于其他因素，這個影響因素影響較小。合流時，局部風壓損耗受L影響很大，L越長，損失系數ζ越大，壓損越大，風機升壓力損耗也越大。所以在做合流設計時，應盡量縮短直向支線