ICEM建模Fluent数值模拟隧道通风安全设计(2)

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1.3 国内外隧道通风的研究现状 2

1.4 本文主要研究内容 4

2 公路隧道纵向通风的基础理论与数值模拟方法 5

2.1 公路隧道纵向通风的基础理论 5

2.1.1 隧道内通风计算的假设 5

2.1.2 CFD数值模拟方法介绍 6

2.2 计算流体力学理论 7

3 秦岭终南山公路隧道纵向通风数值模拟 11

3.1 秦岭终南山公路隧道设计概况及研究方法 11

3.1.1秦岭终南山公路隧道设计概况 11

3.1.2 公路隧道安全通风研究方法 11

3.2 建立隧道模型 12

3.2.1 模型尺寸及网格划分 12

3.2.2 模型计算参数 13

3.2.3 边界条件 13

3.2.4 数学模型 14

3.3 计算结果及分析 15

3.3.1 隧道风速和风机出口风速对隧道通风的影响 15

3.3.2 风机距拱顶距离对隧道通风的影响 18

3.3.3 风机左右间距对隧道通风的影响 21

3.4小结 24

4 公路隧道通风状态下的数值模拟 26

4.1 建立隧道模型 26

4.1.1 模型尺寸及网格划分 26

4.1.2 模型计算参数 27

4.1.3 边界条件 27

4.2 计算结果及分析 27

4.2.1 CO允许浓度、需风量计算 28

4.2.2 模拟结果分析 29

4.3 小结 36

5 结论与展望 38

5.1 结论 38

5.2 展望 38

致谢 40

参考文献 41

1 绪论

近年来公路隧道的发展迅速，公路隧道的事故频频发生，本章研究了公路隧道安全通风的重要性，并对公路隧道安全通风的发展历程，国内外现状以及本文的研究内容和意义做了相关的阐述。

1.1 研究内容及意义

我国有大约75%的国土是山地或重丘。在公路的建设中，过去通常采用盘山绕行或者切坡深挖的方法。统计资料显示，汽车穿过山岭的速度大约为30km/h，这不仅对汽车的损害极为严重，而且会增加油耗，浪费资源。在采取劈山造路的地段，会有许多的高边坡。南方地区，雨量十分充足，这会对环境造成很大的影响和破坏，甚至有可能导致泥石流和水土流失。因此，为了保护环境和减少资源浪费，我国已经在许多高山地区的道路建设中，增加公路隧道的建设。

目前，我国的公路隧道建设发展迅速，而且公路隧道正在朝着长大化方向发展，因此，对于公路隧道的要求也变得越来越高。我国在进行公路隧道建设的同时，不仅在向世界各国学习先进的科学技术，而且也在不断提高自己的工程技术水平。位于福建的鼓山隧道，具有通讯、照明、吸音、防潮、防火等装置，并且设有闭路电视监控和雷达测速系统。这也是我国已经建成的第一座现代化公路隧道[1]。交通部组织编写了公路隧道照明、设计等标准来确保我国公路隧道的运行安全。其中一个重要规范就是《公路隧道通风设计细则》（JTG/T D70/2-02-2014）。