[发明专利]一种分析隧道内汽车尾气流动与浓度分布规律的方法

摘要

本发明是一种利用数值模拟软件分析隧道内汽车尾气流动及浓度分布规律的方法，属于隧道尾气监测领域，解决目前隧道内汽车尾气流动及浓度分布检测难度大、费用高、周期长、准确性差的问题。本发明先建立隧道内汽车尾气流动分析模型，动网格技术划分网格后，做出基本假设确定计算域，定义边界条件、初始条件，选定对应数学模型，利用流体动力学软件分析不同工况下整个隧道与匝道空间中心轴向断面汽车尾气流动及其各成分浓度分布规律，为隧道内通风设备的设计提供理论依据；考察隧道路表附近尾气流动状况、成分、浓度梯度随时间分布规律，得到短时间内汽车尾气在近路表处湍流强度和尾气浓度云图，为在隧道路面和附属设施上应用光催化材料提供参考。

主权项

本发明是一种利用数值模拟软件分析隧道内汽车尾气流动及浓度分布规律的方法，其特征在于该方法的具体步骤如下：(1)利用流体动力学数值模拟软件建立隧道内汽车尾气流动分析物理模型，选择正六面体单元划分网格，并加密车身周围网格，以便采用动网格技术模拟车辆轮廓在隧道内流场中运动状态；(2)为了模拟计算的需要，假设隧道壁面为壁面无滑移边界，不考虑壁面温度和路表温度对气流的影响，车速恒定且机动车的恒速运动由自定义函数控制；(3)确定合理的初始条件和边界条件，选取隧道端口的一个断面设置为空气速度进口，选取机动车尾部一个断面设置为尾气速度进口，隧道端口的另一断面设置为自由出口，分别在不同工况下运行该软件，分别保存运算结果；(4)基于运算结果分析射流风机和风塔排风机分别在开启和关闭时不同风速、车流量、车行速度条件下汽车尾气在隧道内不同断面上的尾气浓度分布，获得隧道及其匝道整个空间中心轴向断面汽车尾气流动及其各种成分的浓度梯度分布云图；(5)分析隧道路表附近处汽车尾气流动、尾气成分及其浓度梯度分布随时间变化的规律，获得短时间内隧道内汽车尾气在近路表处的湍流强度和尾气各成分浓度梯度分布云图、扩散情况，明确隧道内汽车尾气流动与浓度分布规律。