地铁隧道活塞风演化规律及其对通风安全的影响

作者：安伟光; 孔维浩; 广大庆; 卢勇成; 王喆; 安伟彬^*

来源：安全与环境工程, 2023, 30(05): 84-92.

DOI：10.13578/j.cnki.issn.1671-1556.20221717

• 地铁隧道
• 通风安全
• 活塞风
• 阻塞比
• Fluent动网格方法
• 数值模拟

由于地铁隧道的环境相对狭长封闭，列车行驶形成的活塞风会对隧道内流场产生显著的影响，从而影响地铁隧道通风安全。以单洞单线类矩形区间隧道内行驶的B型地铁列车为研究对象，采用Fluent动网格方法对地铁隧道内匀速直线行驶列车形成的活塞风演化规律进行数值模拟，着重分析了不同阻塞比下隧道内行驶列车导致的隧道整体流场变化以及列车经过隧道某断面处流场变化，并与数学模型预测结果进行对比。结果表明：当列车在隧道内启动并以速度为10 m/s匀速直线行驶时，隧道内活塞风风速逐渐增大，待稳定后列车以4.09 m/s速度匀速行驶时，隧道内活塞风风速保持不变，其与数学模型预测结果相吻合；当列车经过隧道某断面处时，该断面处的活塞风风向先向前、再向后、最后向前，活塞风风速呈现波浪式变化，最大回流风风速为9.75 m/s;随着阻塞比α增大，隧道内活塞风风速增大，对隧道内空气流动的影响增强；当α=0.2、0.4、0.49时，列车尾端产生负压涡流区，隧道内活塞风风速波动明显；当α=0.6、0.8时，列车尾端只产生负压区，隧道内流场较为稳定。

• 单位
  中国矿业大学; 中国矿业大学（北京）