深中通道沉管隧道运营期纵向温度分布及热源状态相关性

摘要：

针对深中通道长大沉管隧道运营期内结构温度荷载以及通风环境优化等问题,在充分调研获取工程区域大气温度昼夜变化及其季节性差异、预期交通流量等数据的基础上,分别建立深中通道区域大气温度年度及昼夜分布叠加计算模型、昼夜车流峰值分布模型、隧道一维空气换热模型.在此基础上,根据热力学原理并综合考虑隧道内部热源特征和洞口温度时变边值问题,建立隧道内任意长度位置x上微元体的一维热传导纵向温度分布微分方程.采用卷积方法,获得长大隧道的第一类有限边界(温度)条件下内部有热源的热传导方程的理论解.研究了长大隧道运营期内部空气温度的季节性变化特性及其与车流量、通风量等内部热源参数的相关性.结合深圳地区区域大气温度特征、隧道工程几何特征、通风方式及结构导热条件,实施了长大沉管隧道纵向温变状态预测与分析.结果表明:隧道内空气温度分布与车辆流量、洞口大气温度密切相关,变化规律呈现年度长周期和昼夜短周期叠加模式;在车流分布特征和洞口大气温度季节性变化条件下,隧道控温所需的供风量存在较大的取值区间,且供风量合理取值随车流及环境温度的变化呈现近似周期性变化.

关键词：隧道工程、温度边界叠加模型、热源模型化、换热模式及理论解、隧道轴向温度、热源状态相关性

所属期刊栏目：39

分类号：U452(隧道工程)

资助基金：国家重点研发计划2018YFC0809600

在线出版日期：2022-09-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：116-124