對公路隧道交通活塞風(fēng)的數(shù)值模擬研究.pdf

1、當(dāng)汽車在隧道中運(yùn)行時,隧道中的空氣被汽車帶動而順著汽車前進(jìn)的方向流動,這一現(xiàn)象稱為汽車的活塞作用,所形成的氣流稱為活塞風(fēng)。弄清活塞風(fēng)的作用,不僅可以優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,還能在隧道投入運(yùn)營時節(jié)省機(jī)械通風(fēng)的費(fèi)用和能耗。
　　本文通過使用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)軟件CFDesign,對公路隧道內(nèi)的交通活塞風(fēng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。
　　首先,介紹了對活塞風(fēng)機(jī)理進(jìn)行解析研究時需要的基本假設(shè),它所遵從的流體力學(xué)控制方程,以及采用的數(shù)值模擬方法和對應(yīng)的

2、模型方程。
　　其次,描述了目前CFD軟件采用的有限元方法來求解計(jì)算流體力學(xué)問題的步驟,著重討論了控制方程的離散、求解、收斂、網(wǎng)格生成和誤差分析。
　　接著,根據(jù)隧道空氣動力學(xué),分無豎井和帶豎井兩種條件的隧道對活塞風(fēng)的速度方程和壓力方程給出了詳細(xì)的推導(dǎo)公式。
　　然后,探討了對活塞風(fēng)效應(yīng)產(chǎn)生影響的幾個因素,包括車流量、行車車速、隧道長度、交通組成、行車間隔和豎井的設(shè)計(jì)參數(shù),并比較了活塞風(fēng)和需風(fēng)量產(chǎn)生的風(fēng)速,給出了開啟機(jī)