隨著我國交通建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展,長大公路隧道不斷增多,機(jī)動(dòng)車在隧道內(nèi)行駛過程中排出大量的廢熱,致使隧道內(nèi)的熱環(huán)境不斷惡化。隧道內(nèi)空氣溫度過高會(huì)嚴(yán)重影響隧道內(nèi)各類設(shè)備及機(jī)動(dòng)車的正常運(yùn)行,對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。因此,對(duì)長大公路隧道的熱環(huán)境進(jìn)行研究對(duì)公路隧道的安全運(yùn)營具有重要意義。本課題綜合考慮了長大公路隧道熱環(huán)境內(nèi)外擾因素,對(duì)隧道熱環(huán)境的形成機(jī)理進(jìn)行了分析,分別建立隧道內(nèi)空氣流場(chǎng)、空氣與隧道內(nèi)壁面對(duì)流換熱、隧道圍巖傳熱的物理模型。采用前處理軟件Gambit建立單向長大公路隧道幾何模型并進(jìn)行網(wǎng)格劃分,導(dǎo)入流體模擬仿真軟件Fluent對(duì)隧道內(nèi)流場(chǎng)和溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬計(jì)算。通過對(duì)單向長大公路隧道內(nèi)空氣溫度場(chǎng)和圍巖溫度場(chǎng)進(jìn)行全年的模擬研究發(fā)現(xiàn),隧道內(nèi)空氣沿通風(fēng)方向逐漸升溫,在隧道出口處空氣溫度達(dá)到峰值并且存在滯后性,隧道圍巖在隧道運(yùn)營初期吸收隧道內(nèi)熱量,一定程度上控制隧道內(nèi)空氣的溫度,隧道圍巖溫度響應(yīng)滯后性更大。分別針對(duì)通風(fēng)方式、圍巖條件、交通量三種影響因素對(duì)隧道熱環(huán)境進(jìn)行模擬研究,分析不同影響因素對(duì)隧道內(nèi)空氣溫度場(chǎng)和隧道圍巖溫度場(chǎng)的分布和變化規(guī)律的影響。研究表明,相對(duì)于全射流通風(fēng)方式,通風(fēng)井... 

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 隧道內(nèi)降溫的主要方法
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
        1.3.1 隧道內(nèi)的通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)
        1.3.2 關(guān)于對(duì)隧道溫度場(chǎng)模擬和實(shí)測(cè)的研究
        1.3.3 關(guān)于隧道熱環(huán)境計(jì)算方法的研究
        1.3.4 關(guān)于隧道熱濕環(huán)境影響因素分析的研究
        1.3.5 關(guān)于控制隧道熱濕環(huán)境通風(fēng)或冷卻策略的研究
    1.4 研究?jī)?nèi)容、研究方法及技術(shù)路線
        1.4.1 研究?jī)?nèi)容
        1.4.2 研究方法
        1.4.3 技術(shù)路線
第二章 長大公路隧道流場(chǎng)理論計(jì)算和溫度場(chǎng)的物理模型
    2.1 隧道氣流理論
        2.1.1 計(jì)算流體力學(xué)理論基礎(chǔ)
        2.1.2 湍流基本方程
        2.1.3 單向長大公路隧道射流縱向式通風(fēng)計(jì)算
    2.2 隧道溫度場(chǎng)物理模型
        2.2.1 隧道內(nèi)空氣溫度場(chǎng)的物理模型
        2.2.2 隧道圍巖溫度場(chǎng)的物理模型
        2.2.3 隧道內(nèi)壁面對(duì)流換熱機(jī)理
    2.3 本章小結(jié)
第三章 典型單向長大公路隧道熱環(huán)境的模擬模型的建立及參數(shù)設(shè)置
    3.1 Fluent軟件介紹
    3.2 網(wǎng)格的劃分及邊界條件的定義
        3.2.1 幾何模型的建立
        3.2.2 網(wǎng)格的劃分
        3.2.3 邊界條件的定義
    3.3 Fluent求解器的關(guān)鍵設(shè)置
        3.3.1 Fluent求解器的類型選擇
        3.3.2 Fluent數(shù)學(xué)模型的選擇
        3.3.3 初始條件的設(shè)置
        3.3.4 時(shí)間步長的選取
    3.4 關(guān)鍵計(jì)算參數(shù)的確定
        3.4.1 隧道內(nèi)散熱量的確定
        3.4.2 隧道內(nèi)通風(fēng)量的確定
        3.4.3 隧道外氣象參數(shù)的確定
        3.4.4 巖土的熱物性參數(shù)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 典型單向長大公路隧道熱環(huán)境特性及影響因素?cái)?shù)值模擬分析
    4.1 典型單向長大公路隧道的流場(chǎng)數(shù)值模擬
    4.2 典型單向長大公路隧道熱環(huán)境影響因素分析
        4.2.1 通風(fēng)方式對(duì)單向長大公路隧道溫度場(chǎng)的影響
        4.2.2 圍巖條件對(duì)單向長大公路隧道溫度場(chǎng)的影響
        4.2.3 交通量對(duì)單向長大公路隧道溫度場(chǎng)的影響
    4.3 典型單向長大公路隧道熱環(huán)境遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    研究成果與結(jié)論
        研究成果
        研究結(jié)論
    展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]西安地區(qū)土壤源熱泵地埋管換熱的巖土影響因素區(qū)域分布[J]. 官燕玲,張小剛,梁草茹,王瑋,張宇昊.  西北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(04)
[2]城市公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)中的溫度控制初探[J]. 文韜.  建筑熱能通風(fēng)空調(diào). 2015(06)
[3]特長公路隧道互補(bǔ)式通風(fēng)模式[J]. 夏豐勇,謝永利,王亞瓊,胡彥杰.  交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào). 2014(06)
[4]高原高地?zé)崴淼罒岷Ψ乐伟踩┕ぜ夹g(shù)[J]. 王建平.  中小企業(yè)管理與科技(上旬刊). 2014(04)
[5]特長鐵路隧道全年運(yùn)行熱環(huán)境模擬分析[J]. 袁艷平,雷波,馬國川,曹曉玲.  中國科技論文. 2013(05)
[6]夏季最熱月鐵路隧道內(nèi)空氣溫度預(yù)測(cè)用外界計(jì)算溫度的選擇[J]. 袁艷平,馬國川,雷波,曹曉玲.  暖通空調(diào). 2012(12)
[7]城市道路隧道空氣溫度計(jì)算方法[J]. 孫文昊.  地下空間與工程學(xué)報(bào). 2012(05)
[8]單洞特長鐵路隧道防災(zāi)通風(fēng)研究[J]. 田峰,王海橋,朱祝龍.  地下空間與工程學(xué)報(bào). 2012(S1)
[9]公路隧道通風(fēng)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 楊超,王志偉.  地下空間與工程學(xué)報(bào). 2011(04)
[10]單線鐵路隧道無砟道床施工[J]. 張健,付廷達(dá).  中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2011(14)

碩士論文
[1]秦嶺山區(qū)公路隧道進(jìn)出口段路面溫度場(chǎng)研究[D]. 王瑜.長安大學(xué) 2012
[2]單線鐵路隧道內(nèi)熱濕環(huán)境模擬[D]. 馬國川.西南交通大學(xué) 2011
[3]鐵路隧道內(nèi)熱濕環(huán)境與通風(fēng)研究[D]. 史曉蕾.西南交通大學(xué) 2007
[4]寒區(qū)公路隧道溫度場(chǎng)特征研究[D]. 王余富.長安大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3691411