多種能量綜合利用的公路隧道自然通風系統(tǒng)仿真及實驗分析研究
本文關鍵詞:多種能量綜合利用的公路隧道自然通風系統(tǒng)仿真及實驗分析研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:目前,公路隧道運營中采用的豎(斜)井縱向式機械通風方式,普遍存在著耗電量巨大的問題,給隧道運營帶來了沉重的經(jīng)濟負擔。利用自然風實現(xiàn)隧道通風,成為了運營節(jié)能的主要研究方向。但是,由于自然風的隨機性,需要設計出一種自然風充分利用的系統(tǒng)和方法。公路隧道內(nèi)自然風的產(chǎn)生是自然界多種能量綜合作用的結果,為了實現(xiàn)公路隧道自然風的有效利用,本文基于搭建的室外實驗平臺,分析實驗數(shù)據(jù),將自然通風劃分為15種工況;結合仿真模擬,分析得出了溫差與自然風速,以及通風阻力與自然風速之間的關系,分析了太陽能煙囪的應用效果,驗證了多種能量綜合利用的自然通風在隧道中應用的可行性;谝呀ǔ傻睦准移乱惶査淼雷匀煌L工程,開發(fā)了公路隧道遠程實時數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),采集了自然通風系統(tǒng)氣象數(shù)據(jù);以實測氣象數(shù)據(jù)作為邊界條件,對通風系統(tǒng)進行了Autodesk Inventor和CFD的1:1建模仿真,得出了雷家坡一號隧道自然通風系統(tǒng)在大部分情況下,不需開啟風機,就可以滿足通風要求。最后,根據(jù)對通風阻力的分析,以及雷家坡一號隧道自然通風系統(tǒng)運行效果,給出了雷家坡一號隧道自然通風系統(tǒng)兩種改進方案,以提高通風效率。多種能量綜合利用的隧道自然通風可以最大限度地利用自然風,解決公路隧道在運營和管理中成本過大、維護費用過高的問題,對創(chuàng)建節(jié)能環(huán)保型隧道通風運營具有較好的理論意義與工程應用價值。
【關鍵詞】:公路隧道 自然通風 多種能量 數(shù)據(jù)采集 模擬仿真
【學位授予單位】:長安大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:U453.5;TP391.9
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-8
- 第一章 緒論8-13
- 1.1 課題來源及研究意義8-9
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
- 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9-10
- 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀10-11
- 1.3 研究的主要內(nèi)容及論文結構11-13
- 第二章 多種能量綜合利用的隧道自然通風理論及分析13-28
- 2.1 隧道自然通風的多種能量綜合利用分析13-14
- 2.2 太陽能在公路隧道自然通風中的利用14-20
- 2.2.1 太陽能煙囪的結構15-16
- 2.2.2 太陽能煙囪的基本原理16-19
- 2.2.3 太陽能煙囪在隧道通風系統(tǒng)中的應用19-20
- 2.3 風能在公路隧道自然通風中的利用20-25
- 2.3.1 負壓抽風裝置的結構20-21
- 2.3.2 負壓抽風的原理21-22
- 2.3.3 負壓抽風裝置中自動捕風的原理22-24
- 2.3.4 負壓抽風在隧道自然風通風中的應用24-25
- 2.4 其他能量在公路隧道自然通風中的利用25-26
- 2.4.1 地熱能26
- 2.4.2 照明系統(tǒng)產(chǎn)生的熱能26
- 2.4.3 車輛尾氣排放產(chǎn)生的熱能26
- 2.5 多種能量綜合利用的隧道自然通風的應用26-27
- 2.6 本章小結27-28
- 第三章 多種能量綜合利用的自然通風室外實驗研究28-53
- 3.1 室外實驗平臺28-29
- 3.1.1 室外實驗平臺的搭建28-29
- 3.1.2 實驗方法與目的29
- 3.2 不同工況下實驗分析29-36
- 3.2.1 多種能量綜合利用的自然通風實驗工況劃分29-32
- 3.2.2 不同工況下的實驗結果及分析32-36
- 3.3 不同工況下多種能量綜合利用的自然通風實驗仿真及對比分析36-52
- 3.3.1 實驗仿真模型的建立37-38
- 3.3.2 不同工況下多種能量綜合利用的自然通風實驗仿真研究38-50
- 3.3.3 不同工況下多種能量綜合利用的自然通風對比分析50-52
- 3.4 本章小結52-53
- 第四章 多種能量綜合利用的隧道自然通風應用研究53-64
- 4.1 雷家坡一號隧道多種能量綜合利用的隧道自然通風系統(tǒng)53-54
- 4.2 環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及數(shù)據(jù)分析54-58
- 4.2.1 環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計54-57
- 4.2.2 環(huán)境數(shù)據(jù)分析57-58
- 4.3 雷家坡一號隧道通風系統(tǒng)數(shù)值模擬仿真及結果分析58-63
- 4.4 本章小結63-64
- 第五章 多種能量綜合利用的隧道自然通風改進研究64-67
- 5.1 雷家坡一號隧道自然通風效果分析64
- 5.2 多種能量綜合利用的隧道自然通風改進方法64-65
- 5.3 改進方案的數(shù)值模擬仿真65-66
- 5.4 本章小結66-67
- 結論67-68
- 參考文獻68-72
- 攻讀碩士學位期間取得成果72-73
- 致謝73
【參考文獻】
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本文編號:429692
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