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2015产品创新数字化征文:隧道射流风机纵向布置间距研究

2015/11/9    来源:e-works    作者:徐鹏辉      
关键字:轨道交通  射流风机  FDS  
本文通过FDS模拟探讨射流风机布置间距对隧道中断面风速的影响,结果表明:隧道断面平均风速不随风机距离的变化而变化,基本保持在5-6m/s风速;射流风机纵向速度的分布主要包括吸入段、射流有效段、稳定发展段。

0 引言

    城市轨道交通作为高效节能的交通方式,近年来得到长足发展。在城市轨道交通中,大量运用诱导式通风技术,而射流风机有着布置灵活、系统投资低、对土建影响小、控制简单、运行费用低等优势,因此射流风机的诱导式通风技术大量运用于我国轨道交通的通风设计中。本文以国内某实际隧道工程原型为依托,研究在纵向通风模式下,隧道中不同间距布置的射流风机对气流组织的控制效果,主要目的在于探讨射流风机布置间距对隧道中断面风速的影响,从而为隧道火灾工况下合理烟气控制方案的制定提供参考。

1 射流风机工作原理

    隧道中射流风机纵向速度的分布主要包括吸入段、射流有效段、稳定发展段。射流风机启动初期,射流风机向前喷射的气流推动力较大,在射流风机出口前方形成正压区。随着沿隧道纵向流动的阻力增加,气流难以以较大的速度向前流动,可能导致部分气体沿隧道下部向射流风机后低压区流动,从而形成“回流”,如图所示。

图1 射流启动初期,隧道中的流场分布特性

图1 射流启动初期,隧道中的流场分布特性

    射流风机启动一段时间,隧道内气流的流动达到稳定状态,从隧道的上游洞口吸入、从下游洞口推出,即形成贯通流动。隧道内气流出现较稳定的定向流,漩涡流动消失,隧道形成稳定的气流场,如图所示。

 图2 隧道内形成贯通流动的流场分布特性

图2 隧道内形成贯通流动的流场分布特性

2 射流风机纵向布置间距优化分析

2.1计算模型的建立

    在模拟射流风机布置间距对隧道中断面风速的影响时,隧道的断面尺寸以拱北隧道实际工程断面尺寸作为依据。数值模拟中,取长(y方向)为950m,宽(x方向)为14.25m,高(z方向)为7.8m,如图3所示。

 图3 隧道模型示意图

图3 隧道模型示意图

    射流风机的断面平面布置以隧道工程断面射流风机的布置图为模型建立的依据,如图4所示,射流风机的风速设置,以工程中选取的Φ1120射流的技术参数为射流风机模拟的建立依据。

 图4 拱北隧道射流风机布设图

图4 拱北隧道射流风机布设图

责任编辑:吴星星
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