基于通风网络分析的超长铁路隧道活塞风流动规律研究

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本文以高黎贡山隧道和渤海海峡跨海隧道为依托工程,采用理论分析和数值计算等研究手段,对超长铁路隧道内由列车活塞风作用而引起的风流流动的规律展开了深入研究,得出了以下研究成果:(1)基于隧道通风风流的基本假定和隧道通风网络中风流的基本规律,采用斯考得-亨斯雷法研究了铁路隧道通风网络解算的数学模型,并结合铁路隧道中活塞风压力的表达式,推导得出了铁路隧道通风网络中考虑活塞风压力的任意回路风量修正公式的一般通式;基于该公式,修改了活塞风压力子程序,完善了通风网络解算程序。该程序可用来进行含多斜竖井、多救援横通道、多疏散联络通道、多条压力缓冲通道道(泄压通道)、多列列车行驶的超长铁路隧道的通风网络计算,以系统、宏观、动态地研究这类复杂形式的超长铁路隧道内的活塞风流动规律,有利于掌握列车在超长铁路隧道中行驶时的风流流动状态,为制定隧道的运营通风和火灾排烟方案提供指导。(2)以大瑞铁路高黎贡山隧道为依托工程,采用通风网络解算程序计算了列车行驶在不同位置时各段隧道内和两竖井内受活塞风作用而引起的风流流动情况,研究了含双竖井超长铁路隧道内的活塞风流动规律,探究了竖井对活塞风规律的影响;并将通风网络解算程序和理论公式的计算结果进行对比,验证了通风网络解算模型及程序的可靠性。(3)以渤海海峡跨海隧道为依托工程,采用通风网络解算程序计算了单辆列车单向行驶、双辆列车双向行驶、多辆列车单向行驶、多辆列车双向行驶等多种工况,研究了含多泄压通道的超长铁路隧道内的活塞风流动规律,探究了泄压通道、列车数量、双向行车、会车等因素对活塞风流动规律的影响。
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