公路隧道通风中射流风机纵向最小间距研究第27卷第1期重庆交通大学(自然科学版)2008年2月JOURNALOFCHONGQINGJIAOTONGUNIVERSITY(NATURALSCIENCE)公路隧道通风中射流风机纵向最小间距研究杨秀军,王晓雯,陈建忠(1.重庆交通大学土木建筑学院,重庆400074;2.重庆交通大学交通运输学院,重庆400074)纵向最小间距的计算方法通过工程类比和CFD软件数值模拟验证,符合真实情况,可为今后射流风机纵向最小间距的确定提供指导.关键词:公路隧道;射流风机;纵向最小间距;射流力学;数值模拟中图分类号:U453.5文献标志码:A文章编号:1674——04StudyonMinimumLongitudinalDistanceofJetFaninVentilationofHighwayTunnelYANGXiu-jun,WANGXiao—wen,CHENJian—zhong(1.SchoolofCivilEngineering&Architecture,ChongqingJiaotongUniversity,Chongqing400074,China2.SchoolofTransportation,ChongqingJiaotongUniversity,Chongqing400074,China)theanalysisofworkprincipleofjetfanandtheairflowinthetunnelbasedonjetmechanics,theapproachoftheminimumhorizontaldistanceofjetfanwasgot.ThroughtheengineeringanalogyandnumericalsimulationoftheCFD,thismethodtheminimumlongitudinalldistanceofjetfan.Keywords:highwaytunnel;jetfan;minimumlongitudinaldistance;jetmechanics;numericalsimulation射流风机体积小,布置灵活,升压作用明显,因风机的升压和诱导效应的发挥不但与风机本身的性条件和充分发展的射流是射流风机正常工作的必要流风机之间必须保持合理的纵向间距,以使射流在隧力学的有关原理结合大型通用CFD(ComputationalFluidDynamics)软件对射流风机之间的纵向最小间距问题进行探讨,从而找出影响射流风机纵向最小间距的因素及其求解方法.图1射流通风1射流风机工作原理射流通风是通过射流风机对气流的诱导和升压内的低速气流相碰撞,从而在风机出口处射流与隧有关原理知,速度间断面不连续,必然会产生波动,作者简介:杨秀军(1981.),男,山东潍坊人,硕士研究生,主要从事公路隧道通风与防灾方面的研究.E.mail:yangxiujun126@126.第l期杨秀军等:公路隧道通风中射流凤机纵向最小间距研究4l相对小的流体卷吸到射流中,这就是射流的卷吸现象.紊动使射流微团产生横向脉动从而与隧道气流进行动量和能量交换.这种"卷吸"作用使射流范围扩展,流量增加,速度减少,压力上升'形成射流发展过程j.与此同时,伴随流动范围逐渐减少,压力同步上升.整个隧道气流沿着纵向呈现…种渐变的,非均匀的逆压流动,直至射流发展完全,伴随流消失,断面形诱导效应和升压作用使气流在隧道内沿纵向流动,从而达到射流通风的目的.2风机双股射流的力学分析射流风机～一般2台一组布置在隧道建筑界限以外靠近拱顶的位置.下面对一组(2台)风机对隧道内气流的影响进行分析.在纵向可以自由发展但在横向受到隧道壁的阻碍,气体流态发生变化,不能自由扩散与自由射流有所差别.考虑到气流沿隧道纵向的速度影响不大,假定垂直于隧道壁的气流速度在与隧道壁碰撞后速度湮灭.因而隧道内的射流通风按自由射流模型进行计算.在射流通风中,考虑到电缆线路的电力损耗,风机管理和维护等方面的原因,射流风机一般集中距离,喷射气流才会在到达下一组风机之前的位置充分减速.如果喷射气流减速不完全,将会影响到下一隧道气流充分混合的最小距离即射流风机纵向最小间距.双股射流按其流动特性分为两个区即会聚区,联合区,如图2.图2双股射流基本流动特征会聚区的基本特征是两股射流相互卷吸和干扰,以至使两股射流的包围区(空腔内)形成负压.Tanaka研究二维不可压缩双股平行气体紊动射流的入射问距对会聚区的影响,包括:空腔压力,时均速度,脉动速度,双股射流会聚区的特征,射流动量通量守恒.由于紊动射流对周围流体的卷吸作用,在两股射流之问形成负压区,最终因相互吸引而合二为一进入联合区.进入联合区后,气流继续沿隧道纵向发展,最终与隧道内的气流完全混合达到稳定状态.双股射流有关参数的计算:双股射流的会聚区长度,即自由滞点的位置置表示为:/a=5.06(Do/n).押(1)式中,n为风机叶轮直径;为风机轴线问距.联合射流虚源位置的确定:若D/n<l6,贝00/n:10.6(2)若D0/n>l6,贝00/n=0.66(Do...