隧道通风系统90°弯折处导流板设置研究
来源：中国血液净化杂志2018年第8期北京时间：
作者：任锐, 李杰, 王亚琼
单位：1. 长安大学 陕西省公路桥梁与隧道重点实验室, 陕西 西安 710064;2. 陕西交通技术咨询有限公司, 陕西 西安 710068
摘要：为了研究隧道通风系统的局部阻力损失，针对风道90°弯折处，利用计算流体力学软件Fluent建立1：1的数值仿真模型，选择<i>k-ε</i>计算模型，研究不同<i>r/D</i>（<i>r</i>为风道内壁弯折处半径，<i>D</i>为风道宽度）与导流板数目<i>n</i>条件下，拱形断面风道90°弯折处风速场分布规律与局部阻力损失系数<i>ζ</i><sub>90°</sub>；分析了90°弯折处的减阻措施的减阻效果，并采用物理模型试验，验证了采用数值仿真方法研究风道90°弯折处阻力特性的可靠性。研究结果表明：在风道弯折处内壁设置曲线，或在弯折处设置导流板，均可有效减小90°弯折处及其下游段的涡流区，使风速场分布更加均匀，减小因流体微团相互碰撞而引起的局部阻力损失，使得局部阻力损失系数<i>ζ</i><sub>90°</sub>减小；导流板占用90°弯折处有效流动空间，在实现其导流作用的同时也存在阻力作用，因此，当<i>r/D</i>较小时，<i>ζ</i><sub>90°</sub>随着导流板数目<i>n</i>的增加，呈先减小后增加的趋势；随着<i>r/D</i>增加，风流经过导流板时受到的阻力作用大于其导流作用，使得<i>ζ</i><sub>90°</sub>随着导流板数目<i>n</i>的增加而增加；风道90°弯折处数值模拟结果显示，当<i>r/D</i>分别为0.2与0.3时，使得<i>ζ</i><sub>90°</sub>最小的导流板数目<i>n</i>分别为2和1；当<i>r/D</i>分别为0.4，0.5，0.6时，未设置导流板时的<i>ζ</i><sub>90°</sub>最小。
关键词：隧道工程,通风阻力,模型试验,90°弯折,数值仿真
基金资助：陕西省自然科学基金项目（2014JM7245）；陕西省科技计划项目（2018SF-378）；陕西省教育厅专项科研计划项目（2013JK0958）；中央高校基本科研业务费专项资金项目（2013G1502027，2013G3214011，310821151018，310821173312）
