公路隧道通风系统局部结构阻力研究

公路隧道通风系统中存在着大量的局部三通、变径及弯道结构。为了研究公路隧道通风管段在三通、变径及弯道结构处的通风风流的运动形式及局部阻力损失系数,文章采用Fluent计算软件,考虑不同影响因素,对公路隧道通风系统的三通结构(斜向合流、直向及斜向合流、斜向分流、直向及斜向分流)、变径结构(突扩、突缩、渐扩、渐缩)、弯曲风道等工况进行了研究。结果表明:(1)在斜向合流时,支、主流面积比A_3/A_1和夹角θ对局部阻力损失系数ζ的影响较大,断面形状和支、主流流量比Q_1/Q_3对ζ的影响较小;(2)对于斜向分流,支、主流夹角θ、面积比A3/A1和流量比Q1/Q3对局部阻力损失系数ζ的影响较大,断面形状对ζ的影响较小;(3)对于突扩、突缩风道,两段截面的比值对局部阻力损失的影响系数均非常明显,断面均宜设计为圆形;(4)对于弯曲风道,局部阻力损失系数ζ将随着弯曲半径r的增大而减小,同时弯曲半径r不宜小于弯道直径D。另外局部阻力损失系数ζ将随着弯曲角度γ的增大而增大,且宜为圆形。