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我国长大公路隧道越来越多，行车速度和车辆密度也在增加，导致隧道中发生交通事故的概率也会增加。因此，会造成隧道中发生交通堵塞，甚至火灾事故，这就会导致隧道里会产生大量的有毒有害以及高温气体，很可能造成大量的人员伤亡和财产损失。世界许多国家都曾发生过公路隧道火灾事故，造成了严重的后果。1979年，日本烧津城长度为2045m的Nihonzaka公路隧道发生火灾事故。事故造成7人死亡，173辆车被毁，隧道严重损坏1100m[2]。1999年5月，奥地利长度为6401m的A10Tauern公路隧道发生火灾事故。事故造成12人死亡，50人受伤，隧道遭受严重损坏[3]。因此，公路隧道不仅需要一个安全稳定的结构来保证车辆行驶的安全、稳定，而且需要一定的安全标准来确保隧道有一个良好的运营环境。良好的运营环境在很大程度上取决于隧道内的通风状况，所以，隧道内的通风问题显得尤为重要。长大公路隧道的通风设施及土建费用一般情况下是工程造价30%-50%[4]。隧道投入运营后所需的通风设备运营费用也很高。因此，为了达到优化节能、降低运营成本，隧道内通风方案的设计与优化势在必行。这也是世界各国的隧道专业人员十分重视隧道通风问题的主要原因[5]。
在长大公路隧道的建设和规划过程中，隧道内风机的设计对于隧道通风效果的好坏有着重大的影响，我国在这方面已经积累了许多成功的经验，但是也存在着问题。通风已成为制约和影响长大公路隧道发展的主要因素。在满足隧道结构的安全稳定和运营环境的安全卫生的同时，也要更大限度的降低隧道的运营成本，减少资源和能耗的浪费，实现资源的优化利用。
本文应用ICEM CFD和FLUENT来模拟公路隧道，针对公路隧道的通风进行相关的研究。通过模拟射流风机的各种不同的安装条件，计算隧道内气流的速度和压力，探究设计合理、科学节能的通风方案。
1.2 公路隧道通风的发展历程
公路隧道通风的目的是通过隧道通风，使得隧道内的污染物浓度和烟气浓度低于规定的限值，确保隧道内车辆行驶的安全和司乘人员的舒适。
隧道的通风方式可以分为自然通风和机械通风。在公路隧道发展之初，受到当时的技术条件和经济条件的限制，公路隧道都是通过自然通风、利用汽车的活塞效应来进行通风。但是随着社会的高速发展，汽车已然成为人们必不可少的交通工具，交通量的增加，隧道长度的加长，自然通风难以满足隧道运营环境的卫生要求。因此，机械通风便应运而生。1924年，美国匹兹堡市的自由公路隧道内发生了交通堵塞，大量的汽车拥堵在隧道内，并产生了大量的废气，造成了许多的乘客出现CO中毒。此次事故给世界同行敲响了警钟，引起了高度重视。在后来修建的纽约霍兰隧道，就出现了机械通风[6]。
机械通风方式可以分为四类：纵向通风方式、半横向通风方式、全横向通风方式、组合通风方式[7]。纵向通风方式可以很好地利用交通风、工程造价较低、排烟效果一般；半横向通风方式交通风利用情况一般，工程造价较高、排烟效果较好；全横向通风方式不能很好地利用交通风，工程造价很高、排烟效果很好。组合通风方式为以上三种通风方式的结合。根据隧道条件，可以采用一种或多种通风方式相结合的方式。目前，我国隧道通风主要以纵向通风方式和多种通风方式相结合的方式为主。在各种通风方案中，采用射流风机纵向通风方案可以达到布置灵活、节约能耗、方便管理等效果，在公路隧道的通风方案中应用较为广泛。
1.3 国内外隧道通风的研究现状
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