施工隧道台车周边热环境营造与回用风出流角优化

为改善施工隧道二衬台车周边热环境,将湿式空气净化装置应用于天巴高速公路拾贰坡隧道。围绕装置回用风高效利用问题,以拾贰坡隧道为工程原型,利用Fluent软件建立了0°、15°、30°、45°、60°、75°6种不同出流角的混合式通风计算流体力学模型。基于上述模型进行了数值模拟计算,抽取出二衬台车工作段5个切面的温度—速度场数据,进一步引入体感温度公式作为评价指标,量化出流角变化对台车工作区域速度—温度场的影响,优选了回用风出流角。研究结果表明:出流角过小导致流场紊乱,致使回用风效率降低,不利于环境营造;增大出流角至30°以上时,回用风利用效率明显提高,风速大幅上升,温度出现下降;至45°时,回用风有效利用率接近极限,但降温效果仍随着角度增大而提升;至60°时,降温效果最佳,降低约1.5℃;至75°时,风速降低,温度升高,体感温度降低趋势逆转而升高。结合实测数据,发现回用风出流角为60°时,可最大限度改善隧道施工热环境,保障施工人员职业健康安全。上述分析结果为湿式空气净化装置迭代优化提供了量化参考。