[发明专利]一种自然通风隧道通风机理试验系统

说明书

本发明涉及一种自然通风隧道通风机理试验系统，包括：隧道主体模拟子系统：包括模拟隧道段和加速段，所述的模拟隧道段由两条并联的直线型隧道主体组成，每条隧道主体由多节长度不同的隧道节段通过法兰连接形成，且通过半圆形的加速段相互连通形成环状隧道；自然通风口模拟子系统：包括开设在直线型隧道主体顶部的多个预制的通风竖井；交通流模拟子系统：包括设置在环状隧道内的环形轨道以及设置在环形轨道上的模拟车队；车辆发热及尾气模拟子系统：用以模拟隧道内车辆产生的热量及尾气；测量子系统：包括上位机以及设置在模拟隧道段内的数据采集器。与现有技术相比，本发明具有适用于自然通风隧道、试验效率高、车间距可调、材料拆卸方便等优点。

技术领域

本发明涉及隧道通风技术领域，尤其是涉及一种自然通风隧道通风机理试验系统。

背景技术

自然通风隧道作为一种适用于市政隧道的新型通风方式，已经在国内多条隧道(如武汉东湖隧道、上海北翟路隧道、武宁路隧道、成都红星路隧道、南京白下路隧道和龙蟠中路隧道等)得到应用，其突出的节能环保优势已得到充分证明和认可。

现有的隧道通风实验技术针对传统的纵向通风、竖井通风，对风机模拟、阻力格栅模拟已经有充分的探讨，然而对隧道内交通风的模拟以及自然通风隧道的通风模型试验并不多见，对隧道的自然通风模式机理的探讨也需要相应的模型试验装置。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种自然通风隧道通风机理试验系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种自然通风隧道通风机理试验系统，该系统包括：

隧道主体模拟子系统：包括模拟隧道段和加速段，所述的模拟隧道段由两条并联的直线型隧道主体组成，每条隧道主体由多节长度不同的隧道节段通过法兰连接形成，且通过半圆形的加速段相互连通形成环状隧道；

自然通风口模拟子系统：包括开设在直线型隧道主体顶部的多个预制的通风竖井，所述的通风竖井的长度、宽度、高度、间隔距离和截面形状均可调节；

交通流模拟子系统：包括设置在环状隧道内的环形轨道以及设置在环形轨道上的模拟车队，所述的模拟车队包括依次连接的动力车和多个模型车辆组，每个模型车辆组内设有多个模型车辆；

车辆发热及尾气模拟子系统：设置在模型车辆上，用以模拟隧道内车辆产生的热量及尾气；

测量子系统：包括上位机以及设置在模拟隧道段内的数据采集器，用以在实验中获取模拟隧道段内的风速、温度、能见度、CO浓度以及摄像数据。

每节隧道节段包括底板、左右侧板以及设置在左右侧板上且高度可调的活动盖板，并且在内壁实验前，通过打磨或喷砂处理，使每节隧道节段具有与原型隧道相同的沿程摩阻损失系数。

每条隧道主体的断面和自然通风口布置方式不同，用以对比试验。

所述的通风竖井包括与开设在隧道主体顶部的开孔尺寸相同的风口底板以及设置在风口底板上的自然通风口。

所述的自然通风口的高度通过设置在其上的可滑动刻度尺调节并计量。

所述的模型车辆组内的多个模型车辆顶部设置横向和纵向的可伸缩轻质硬杆，用以模拟车队中不同的横向和纵向车间距。

所述的通风竖井底部的横梁上设置分别与数据采集器连接的风速传感器、温度传感器、CO浓度传感器和摄像头。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

一、适用于自然通风隧道：本发明通过车队直接模拟了隧道内交通风的作用，可以真实反映自然通风隧道的通风机理与规律。