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隧道射流风机隧道中总推力的计算
发布时间:2013-08-30 点击次数:875 次

  对于采用纵向通风方式的公路隧道,在确定了其需要的空气量后,使可以计算用于克服隧道中全部空气阻力所需要的隧道射流风机的推力,隧道中的空气阻力主要由以下各项阻力组成。

1、隧道进口、出口空气阻力
 
  隧道进口、出口空气阻力pen,ex通常取为隧道中空气动压的1.5倍,如果隧道进口置有流线型喇叭段结构,出口置有扩散结构,则此项阻力会小些。pdt=1/2ρV2T
式中 pdt——隧道空气动压,Pa;ρ——空气密度,kg/m3;VT——隧道中空气平均流速=qT/VT,m/s;qT——隧道中空气流速,m/s;AT——隧道截面积,m2

2、车辆拖阻或阻力
  
    在单向隧道中,如果车辆速度低于隧道中风速,车辆会产生拖阻,如果车辆速度大于隧道中风速,则车辆会对空气流动产生助推力;在双向隧道中,与风速反向的车辆行驶速度会对空气流动产生阻力,车辆拖阻或助推力计算如下:
  pdrag=CdAV/AT×0.5ρ〔(NC1 NT1)(VV1 VT)2-(NC2 NT2)|VV2-VT|(VV2-VT)〕
式中 pdrag——车辆拖阻或阻力,Pa;Cd——车辆拖阻系数(1.0);AV——车辆迎风面积(小汽车:2m2,卡车6m2);NC1——与风向相反行驶小汽车车辆数;NT1——与风向相反行驶卡车车辆数;NC2——与风向同向行驶小汽车车辆数
NT2——与风向同向行驶卡车车辆数;VV1——与风向相反行驶车辆速度,m/s;VV2——与风向同向行驶车辆速度,m/s;对于单向隧道NC1=0,NT1=0

3、环境条件

  由于隧道的地理位置不同,隧道进出口的环境条件存在较大差异,如自然风速、风向、空气温度、海拔、大气压等条件会差别较大,从而会导致烟囱效应(stack effects),应从隧道的空气阻力中增加或减掉此效应。由于隧道两端大气压差而引起的阻力pstack应由测量值确定,并增加到系统阻力中。
 

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