[发明专利]高地温铁路隧道降温通风的控制方法

权利要求书

1.高地温铁路隧道降温通风的控制方法，其特征在于，包括顺序进行的以下步骤：

S1：每天均在无活塞风的情况下，运行设置于隧道中的风机，使隧道内产生某一速度值的风流对隧道进行通风降温，并设定一天内该风流的持续时间，若在风机运行N年后隧道内的温度降低至某一设定值，则记录该通风降温条件下满足降温要求的通风周期t，所述N为大于等于2的整数；

S2：计算通风周期t内风机的通风能耗e；

S3：得到通风周期矩阵和通风能耗矩阵：重复步骤S1和S2，记录满足降温要求的m个通风降温条件下的通风周期矩阵T＝(t₁、t₂，…，t_m)和每一周期的通风能耗矩阵E＝(e₁、e₂，…，e_m)，且每个S1步骤中，风流的速度值和/或一天内风流的持续时间数值不等；

S4：得到隧道的最终通风方案：将S3步骤得到的通风周期矩阵T＝(t₁、t₂，…，t_m)和通风能耗矩阵E＝(e₁、e₂，…，e_m)相乘，得到通风控制判别矩阵TE＝(t₁×e₁、t₂×e₂，…，t_m×e_m)，取TE中最小元素对应的通风降温条件作为隧道的最终通风方案。

2.根据权利要求1所述的高地温铁路隧道降温通风的控制方法，其特征在于，风流的速度值介于2米/秒至10米/秒之间，风流的持续时间介于2小时/天至8小时/天之间。

3.根据权利要求1所述的高地温铁路隧道降温通风的控制方法，其特征在于，所述控制方法采用计算机模拟进行，在计算机模拟之前，向计算机中输入隧道地温曲线数据、洞外年气温变化曲线数据、m个风流的速度值取值、m个风流的持续时间取值；

所述计算机模拟通过如下方式进行：将实地获取的隧道壁面与空气的对流传热系数、围岩的传热系数输入计算机，以隧道地温曲线数据作为隧道壁面的原始温度值，以洞外年气温变化曲线数据作为隧道入口空气温度边界值，以隧道壁面与空气的对流传热系数、各时间点的风流速度值作为空气与隧道壁面的冷热对流传热相对速度、各时间点的隧道围岩温度值与空气温度值的差值为温度梯度求出传热量，对N年内的传热量进行求和，得到N年内的机械通风传热量，最后得到隧道壁面温度降。

4.根据权利要求3所述的高地温铁路隧道降温通风的控制方法，其特征在于，还包括行车产生活塞风的传热换算，即隧道活塞风传热计算，所述隧道活塞风传热计算为：将活塞风曲线数据输入计算机，各时间点的隧道风速度值作为空气与隧道壁面的冷热对流传热相对速度、各时间点的隧道壁面温度值与空气温度值的差值为温度梯度求出活塞风传热量，对N年内的活塞风传热量进行求和，得到N年内的隧道活塞风传热量，隧道活塞风传热量与机械通风传热量的和值作为隧道岩壁的总传热量，最后得到隧道壁面的最终温度，所述最终温度值为某一设定值的参考值。