雪峰山隧道通风模型工况实验研究

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1、雪峰山隧道通风模型工况实验研究摘要：介绍了雪峰山隧道通风模型工况实验，研究了远期工况和近期工况下隧道各段的风速、压力和各井送排风速变化，分析了送风量、排风量与短道段串回流风量相关性，提出远期工况和近期工况下的隧道通风规律和结论。关键词：隧道通风通风模型工况实验1模型实验系统根据模型设计原则所确定的各物理量的相似比尺详见表1-1。表1-1物理量的相似比尺比尺名称线性比尺λl面积比尺λA速度比尺λv压力比尺λp模型：原型1：101：1021：11：1原型与模型的隧道主体几何尺寸详见表1-2表1-2原型与模型的主体几个尺寸

2、名称原型模型长度（m）6942.682.28断面高度（m）6.980.70断面宽度(m)10.721.07断面面积(m2)61.5820.62当量直径（m）8.0760.81隧道模型全长82.28m，沿隧道纵向连接风道共布置了20个量测断面，63个测速、测压点。其中重点是主洞，短道和送排风口。为了按比例的模拟隧道的长度，按照等效摩阻损失的原理，在模型隧道入口段、中间段和出口段设置了三道有机玻璃制作的阻力隔栅。另外，为了确保模型沿程阻力损失系数与原型相同，沿隧道纵向采用铁丝和红绸带按1米的间距对隧道表面进行加糙。1工况

3、实验研究2.1双井送排的远期工况将2024年作为远期，高峰小时交通量（小汽车）为1907辆，各段计算需风量、设计需风量以及隧道断面风速分别如表2-1所示。表2-1双井送排远期工况风量、风速长度（m）计算需风量Qreq（m3/s）设计需风量Qr（m3/s）断面计算风速vr(m/s)第一段1786.62192203.57第二段29213584206.82第三段22352463405.52总计6942.6823250邵阳3303601603409042060220246358219送排风量设计风量计算风量行车方向怀化图2-

4、1双井送排远期工况的风量14.5邵阳13.314.59.265.521.466.820.973.573.995.813.56送排风速设计风速计算风速行车方向图2-2双井送排远期工况的风速开启3#排风机和送风机，观察隧道内的气流流向,这时在短道段1出现回流；开启主风机，使短道段1回流消失，再调整送排风机的转速，使第一段的风速值接近设计风速。又开启1#排风机和送风机，观察隧道内的气流流向,调整送排风机的转速，使第二、三段的风速值接近设计风速。这时3#排风机转速100转，3#送风机转速750转，1#送风机转速600转，1#

5、排风机转速450转，主风机转速350转。从实验结果和实验现象可以看出：通过对模拟射流风机的主风机、1#和3#通风井的送、排风机不同转速巧妙组合，通风系统能满足远期工况的运营要求。保持3#排风机转速100转，3#送风机转速750转，1#送风机转速600转，1#排风机转速450转，对主风机进行调整，分别调整为450转、400转、350转、500转、550转。隧道各段的风速、压力和各井送排风速变化如图2-3、图2-4、图2-5所示：图2-3主风机不同转速下，沿主风道纵向的风速变化图2-4主风机不同转速下，沿主风道纵向的总压

6、变化图2-5主风机不同转速下，两竖井送排风速变化主风机转速增大，第一段，第二段，第三段的风速和压力也都会随着增大，但是对第一段的影响最明显，第二段次之，而对第三段的影响已经较小了。主风机增加转速，会使3#通风竖井的排风量增大，送风量减少，对1#通风斜井的送风量和排风量都减少。保持主风机转速450转，3#排风机转速100转，1#送风机转速600转，1#排风机转速450转，对3#送风机进行调整，分别调整为600转、650转、700转、750转、800转。隧道各段的风速、压力和各井送排风速变化如图2-6、图2-7、图2-8

7、所示：图2-63#送风机不同转速下，沿主风道纵向的风速变化图2-73#送风机不同转速下，沿主风道纵向的总压变化图2-83＃送风机不同转速下，两通风井送排风速变化随着3#送风机转速的增加，第一段风速反而减小，而第二段和第三段的风速则会增大。转速的变化，对主风道出口和入口的压力改变很小，但是，短道1，第二段，以及短道2的总压会随3#送风机转速的增加而增大。3#通风竖井送风风机转速的增加，直接使得3#通风竖井的送风量变大，但是3#通风竖井的排风量也增大了，而同时第一段的风速是减少的，说明短道1回流明显增大了，送风增大，使得

8、送风口出口压力增大，容易回流，从入口处竖井的排风口直接排出。但是对第三段的送排风量没有明显的影响作用。保持主风机转速450转，3#送风机转速750转，1#送风机转速600转，1#排风机转速450转，对3#排风机进行调整，分别调整为0转、50转、100转、150转、200转。隧道各段的风速、压力和各井送排风速变化如图2-9、图2-10、图2-11