曲线型公路隧道交通风非稳态特性及计算方法研究

随着我国经济技术不断发展，公路隧道线形设计从以往单一的直线形发展到曲线形，甚至螺旋线形。曲线隧道作为山区复杂地形、地质条件下选线新方法，正日益增多。而目前在其通风设计中，简单的采用直线隧道交通风计算方法，这与实际情况严重偏离。本项申请旨在针对学术界及规范中所不完善的曲线隧道交通风计算方法开展研究。通过理论研究、三维数值分析及现场实测的研究方法，分析既有直线隧道交通风稳态计算方法对于曲线隧道的适用性，根据曲线隧道交通风分布特性建立起具有三维动网格及适当湍流模型的数值试验平台，针对隧道不同曲线半径以及车流分布的不同间距、速度等多种工况研究隧道内交通风的非稳态特性，根据实测数据及数值计算结果确定曲线隧道内适用的汽车有效空气阻力系数，最终得到曲线公路隧道内交通风计算方法。为促进我国公路隧道通风规范的完善奠定基础，并对我国日益发展的公路隧道工程决策、设计、运营各环节提供参考作用。

随着我国经济技术不断发展，公路隧道线形设计从以往单一的直线形发展到曲线形，甚至螺旋线形。曲线隧道作为山区复杂地形、地质条件下选线新方法，正日益增多。而目前在其通风设计中，简单的采用直线隧道交通风计算方法，这与实际情况严重偏离。本项研究即是针对学术界及规范中所不完善的曲线隧道交通风计算方法开展的，研究过程中，通过理论研究、三维数值分析及现场实测的研究方法，分析了既有直线隧道交通风稳态计算方法对于曲线隧道的适用性，根据曲线隧道交通风分布特性建立起了具有三维动网格及适当湍流模型的数值试验平台，针对隧道不同曲线半径以及车流分布的不同间距、速度等多种工况研究隧道内交通风的非稳态特性，根据实测数据及数值计算结果确定了曲线隧道内适用的汽车有效空气阻力系数，最终得到了曲线公路隧道内交通风计算方法。.通过本项目研究，共发表相关学术论文30篇，其中国际刊物3篇，国内核心刊物18篇，国际学术会议论文4篇，国内学术会议论文5篇。发表的论文共被EI检索系统收录7篇，ISTP检索系统收录4篇。.结合本项目部分研究成果，相关科研项目“高速公路螺旋型曲线隧道营运安全控制技术研究”获2012年度“中国公路学会科学技术奖”一等奖，个人排名第二（证书编号：B12-1-034-002）。.本项目的研究成果为促进我国公路隧道通风规范的完善奠定基础，并可对我国日益发展的公路隧道工程决策、设计、运营各环节提供参考作用。