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特长公路隧道相邻洞口流态三维CFD仿真分析


21 00年第 4期  温 玉辉 特长公 路 隧道相 邻洞 口流 态三维 C D仿 真 分析  F 总第 10期  4 特 长 公 路 隧 道 相 邻 洞 口流 态  三 维 C D仿 真 分 析  F 温 玉 辉  ( 东 省 公 路 勘 察 规 划 设 计 院有 限公 司 , 州 广 广 500 ) 15 7  摘 要: 结合秦 岭终南 山分离 式特长公 路隧道设计 方案 , 运用 了 C D( 算流体 动力学 ) F 计 方法 对上 下行相 邻隧  道进 出口区域的流态进 行三 维数值 分析 , 以确定 出相邻洞 口流态 特性并提 出了 降低 洞 口流 态交叉 污染 的土建  工程措 施。   关 键 词 :隧道 工 程 ; 算 流 体 动 力 学 ; 风 ; 值 分 析   计 通 数 随着 高 速公 路 的建设 发 展 由平 原 转 向 山 区 ,   力 场 和 速 度场 分 布 情 况 。   1 1 湍流 模 型  .  公 路 隧道 通 风 场 中 流 体 流 速 一 般 小 于 5 m 0   ? s 。。 。 长 大 、 至 特 长公 路 隧 道 的 建 设 已 经 提 上 日程 。 乃   但 目前 仍 存 在 着 制 约 特 长 公 路 隧 道 发 展 的 诸 多  因素 , 中特长 公 路 隧 道 的运 营 通 风 则 是 一个 迫  其 考 虑 到 公 路 隧 道 通 风 系 统 的 庞 大 性 以  切需 要解 决 的 主要 问 题 。如 何 保 证 公 路 隧 道 运  营通 风 的可 靠 性 以及 安 全 性 是 运 营 通 风 研 究 中  一 及 实 际 工 程 对 计 算 精 度 的要 求 , 算 中进 行 了  计 如 下假 定 : 流 体 不 可 压 缩 ; 流 体运 动 各 向 同  ① ② 性。   个 重大 课 题 。   在采 用 纵 向式 通 风 方 案 的 特 长 公 路 隧 道 中 ,   流 场 控 制 方 程 采 用 通 用 微 分 控 制 方 程 表 示  如下 :   污 染气 体 一 般 都 是 从 排 风 竖 井 以及 隧道 出 口排  放 出去 。因此 对 于 上 下行 双 线 公 路 隧 道 , 果 隧  如 道 进 出 口位置 里 程 接 近 同 时横 向间 距 偏 小 , 必  则 须 防 止 出 现 下 ( ) 线 排 出 的 污 染 气 体 被 上  上 行 砉p +v )d Fa)S 1 ()dp =vgd + (    i ( i r (  ̄ ) 流 场 控 制方 程 中通 量  在 流 体 运 动 中表 达  形 式 见 表 1  。 C D 模 拟 中 采 用 R G k—F湍 流 模 型 对 以  F N  ( ) 下 行线 重新 吸 人 隧 道 主 体 内从 而 造 成 二 次 污  染。   本文 主要 采用 C D( 算 流 体 动 力 学 ) 法  F 计 方 对 特长 公 路 隧 道 相 邻 洞 口区 域 流 态 进 行 分 析 并  进 而达 到 通 风优 化 的 目的 。   上 方 程 进行 封 闭求 解 。采 用 湍 流 动 能 k以及 湍  流 动 能散 耗 率  来 确 定 涡 流粘 度 系 数  , 算 公  计 式如下 :   =   1 有 限元 模 型    计 算 流 体 动 力 学 有 限 元 软 件 采 用 国 际上 通  用 的 C D s n 该 软 件 可 进 行

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