跨座式轻轨区间隧道射流通风数值模拟分析与风机安装参数优化

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1、分类号U453.5单位代码10618密级学号106330709硕士学位论文论文题目：跨座式轻轨区间隧道射流通风数值模拟分析与风机安装参数优化Numericalsimulationanalysisofcross-saddleLightRailTransitsectortunneljetventilationandfansinstallationparametersoptimization研究生姓名：张承宇导师姓名、职称：傅钢副教授申请学位门类：工学　专业名称：防灾减灾工程及防护工程论文答辩日期：2009年4月7日学位授予单位：　重庆交通大学答辩委员会主席：姜德义评阅人：姜德义　　曾

2、德荣2009年4月重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日重庆交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库

3、进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务（包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等），同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日……………………………………………………………………………………………本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊（光盘版）电子杂志社CNKI系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要

4、随着世界范围内交通拥挤、环境污染和能源危机等问题的日益突出，轻轨交通因其安全、舒适、快速、准点、载客量大、低能耗、低污染的特点，越来越受到亲睐。人们也开始越来越多地关注轻轨区间隧道环境质量的问题。因而本文旨在针对跨座式轻轨区间隧道的通风系统进行优化，探讨区间隧道合理、科学、节能、经济的通风系统参数。本文以城市单轨跨座式轻轨区间隧道为研究对象，根据隧道纵向射流通风的特点及要求，在理论分析的基础上，应用计算流体动力学（CFD）软件FLUENT6.3.26对跨座式轻轨区间隧道内部空气的流动特性进行了数值模拟研究：主要研究内容包括以下几个方面：①单轨跨座式轻轨区间隧道纵向射流通风系统数值

5、模拟与分析1）3台小功率风机组合下的射流通风模拟与分析；2）2台大功率风机组合下的射流通风模拟与分析；3）风机与墙壁间距对隧道内气流流态的影响；4）风机间上下间距对隧道内气流流态的影响；②重庆跨座式轻轨解放碑区间隧道纵向射流通风系统的数值模拟分析与风机安装参数优化，对于改进其通风系统性能提出优化方案和建议。本文的研究思路是：首先根据隧道内气流流场的特点，建立适合于求解隧道内空气动力学特性的物理、数学模型及相应的数值计算方法；将在实际工程中通过验证的数学模型和数值计算方法运用到跨座式轻轨区间隧道纵向风机射流通风的实际物理模型中去，计算不同工况下的隧道内部射流风机的压力平衡，并分析隧

6、道内的速度场和压力场，在此基础上，研究分析正常运营工况下通风系统的特性，选取最为合理的风机安装参数，使得射流风机对隧道内部的气流调节更佳合理，并对实际工程设计方案进行验证优化，从而使通风方案达到节能、合理的目的。文章通过对跨座式轻轨区间隧道纵向射流通风系统的理论分析和数值模拟计算，得出了在多台小功率风机组合与少台大功率风机组合下，各自对隧道内气流流态的不同影响；射流风机组与区间隧道侧壁间的距离与气流流态的关系；射流风机间上下间距与气流流态的相互关系。有针对性的总结了单轨跨座式轻轨区间隧道这种特殊断面形式内部气流流态与风机基本安装参数之间的关系。并对重庆轻轨解放碑区间隧道纵向射流通

7、风系统进行了数值模拟分析，对其通风设计方案进行了优化，给出了合理的射流风机安装参数建议。为以后单轨跨座式轻轨区间隧道运营通风系统的设计与改造提供了一定的理论依据。关键词：跨座式轻轨；区间隧道；射流通风；数值模拟；方案优化ABSTRACTAlongwiththequestionprominentoftheworldwidetrafficcongestion、environmentalpollutionandenergycrisis．Becauseofthecharacteristi