【摘 要】
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为了研究隧道通风系统的局部阻力损失,针对风道90°弯折处,利用计算流体力学软件Fluent建立1∶1的数值仿真模型,选择k-ε计算模型,研究不同r/D（r为风道内壁弯折处半径,D为风道
【机 构】
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长安大学陕西省公路桥梁与隧道重点实验室; 陕西交通技术咨询有限公司;
【基金项目】
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陕西省自然科学基金项目(2014JM7245);陕西省科技计划项目(2018SF-378);陕西省教育厅专项科研计划项目(2013JK0958);中央高校基本科研业务费专项资金项目(2013G1502027,2013G3214011,310821151018,310821173312)
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为了研究隧道通风系统的局部阻力损失,针对风道90°弯折处,利用计算流体力学软件Fluent建立1∶1的数值仿真模型,选择k-ε计算模型,研究不同r/D（r为风道内壁弯折处半径,D为风道宽度）与导流板数目n条件下,拱形断面风道90°弯折处风速场分布规律与局部阻力损失系数ζ90°;分析了90°弯折处的减阻措施的减阻效果,并采用物理模型试验,验证了采用数值仿真方法研究风道90°弯折处阻力特性的可靠性。研究结果表明:在风道弯折处内壁设置曲线,或在弯折处设置导流板,均可有效减小90°弯折处及其下游段的涡流区,使风速场分布更加均匀,减小因流体微团相互碰撞而引起的局部阻力损失,使得局部阻力损失系数ζ90°减小;导流板占用90°弯折处有效流动空间,在实现其导流作用的同时也存在阻力作用,因此,当r/D较小时,ζ90°随着导流板数目n的增加,呈先减小后增加的趋势;随着r/D增加,风流经过导流板时受到的阻力作用大于其导流作用,使得ζ90°随着导流板数目n的增加而增加;风道90°弯折处数值模拟结果显示,当r/D分别为0.2与0.3时,使得ζ90°最小的导流板数目n分别为2和1;当r/D分别为0.4,0.5,0.6时,未设置导流板时的ζ90°最小。
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