为研究长距离公路隧道电力电缆区在夏季机械通风条件下仍然存在的高温环境问题,以上海市G40长距离跨江隧道为研究对象,采用CFD模拟方法,探究电缆发热量、室外环境温度和通风量对电力电缆区温度场分布的影响规律,并提出适用于该隧道结构...为研究长距离公路隧道电力电缆区在夏季机械通风条件下仍然存在的高温环境问题,以上海市G40长距离跨江隧道为研究对象,采用CFD模拟方法,探究电缆发热量、室外环境温度和通风量对电力电缆区温度场分布的影响规律,并提出适用于该隧道结构的温度预测关联式,用于解决工程实践中面临的“高温区域覆盖范围如何界定”以及“下游温度超标临界条件如何判定”等关键问题。结果表明:1)在夏季机械排风工况下,电力电缆区的空气温度沿着隧道纵向呈现非线性增长趋势,表明气流驱动的热迁移现象显著;2)电缆发热量对隧道进排风温差呈现非线性增长特征,当电缆长期高负载运行时,电缆区排风温度将超过标准规定的安全阈值(≤40℃);3)降低隧道入口温度虽可减少排风温度,但会导致进排风温差扩大超出规范限值(≤10℃);4)通风量每增大87.81 m 3/s(即换气次数增大2次/h)可使排风温度降低约3.57℃,但过高的通风量会导致风机功耗激增,因此需要进一步研究通风策略以平衡降温效果与风机能耗之间的关系。展开更多
文摘为研究长距离公路隧道电力电缆区在夏季机械通风条件下仍然存在的高温环境问题,以上海市G40长距离跨江隧道为研究对象,采用CFD模拟方法,探究电缆发热量、室外环境温度和通风量对电力电缆区温度场分布的影响规律,并提出适用于该隧道结构的温度预测关联式,用于解决工程实践中面临的“高温区域覆盖范围如何界定”以及“下游温度超标临界条件如何判定”等关键问题。结果表明:1)在夏季机械排风工况下,电力电缆区的空气温度沿着隧道纵向呈现非线性增长趋势,表明气流驱动的热迁移现象显著;2)电缆发热量对隧道进排风温差呈现非线性增长特征,当电缆长期高负载运行时,电缆区排风温度将超过标准规定的安全阈值(≤40℃);3)降低隧道入口温度虽可减少排风温度,但会导致进排风温差扩大超出规范限值(≤10℃);4)通风量每增大87.81 m 3/s(即换气次数增大2次/h)可使排风温度降低约3.57℃,但过高的通风量会导致风机功耗激增,因此需要进一步研究通风策略以平衡降温效果与风机能耗之间的关系。
