以計算流力分析各型車輛在雪山隧道內阻力係數之修正因子

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Title:	以計算流力分析各型車輛在雪山隧道內阻力係數之修正因子
Authors:	馬振崗
Contributors:	數位機電科技研究所
Keywords:	計算流力活塞效應隧道通風雪山隧道
Date:	2010
Issue Date:	2011-11-14 12:29:11 (UTC+8)
Abstract:	雪山隧道通風系統乃由縱流式通風車行孔道、通風管、風管接頭、和豎井所構成。在此系統內任何地方對氣流之擾動效應將快速傳遍全系統而且在風管接頭、車輛周圍、風機附近流體性質之傳遞機制屬於三維特性。因此，理論上此系統通風問題之分析應以三維模式為之。但是由於此系統範圍龐大而且內含數量眾多的移動車輛，直接進行全系統三維流場分析之挑戰性相當高。一般工程上分析這種管路系統之氣流行為，通常是透過其一維簡化模式來進行。車流活塞效應對縱流式通風隧道的通風能力有顯著的貢獻。車流活塞效應的正確估算有助於提升一維通風模式之精確度。由於隧道斷面大小與形狀的變異，同一部車在不同隧道會產生強弱不同的活塞效應。本研究為了提升一維通風模式之精確度，針對台灣公路常見的自小客車、箱型車、大巴士、拖車頭、貨櫃車等五種車輛，以計算流力方法（CFX套裝軟體）對單一各型車行駛於空曠地和雪山隧道內之流場和阻力係數一一進行計算。由流場分析顯明隧道增加行車阻力的機制。最後，由計算結果歸納一個適用於所有車輛在隧道內之行車阻力修正因子之關係式。由於現行法規要求行經雪山隧道之車輛必須與前車保持50 m以上的距離，在此條件下，尾隨對行車阻力的影響效應應可忽略。因此，本研究所求得之行車阻力修正因子之關係式應可直接應用於修正車流在雪山隧道內之活塞效應。
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