(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211172806.X (22)申请日 2022.09.26 (71)申请人 湖南科技大 学 地址 411201 湖南省湘潭市雨湖区石码头2 号 申请人 桂林航天工业学院 (72)发明人 陈世强　张琼　唐连波　柴红保　 朱祝龙　田峰　陈永平　吴世先　 朱辉　刘纯玉　 (74)专利代理 机构 湘潭市汇智专利事务所(普 通合伙) 43108 专利代理师 乌景瑞 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/13(2020.01) (54)发明名称 一种隧道通 风用长度模拟方法 (57)摘要 本发明公开了一种隧道通风用 长度模拟方 法， 测量初始 状态下的出风口的半径与出风口处 风速； 然后从外向内依次拆下调节环， 每拆下一 个后测量此时出风口的半径与出风口处风速， 直 至调节环全部拆下； 然后将出风口的半径从大到 小依次计作 Ri， 计算隧道模型主体的压损 Hf， 然 后计算出风口半径为 Ri时的隧道模型主体的当 量长度增量。 本发明操作方便， 本发明能通过调 整出风口的大小可以实现不同长度的隧道模型 的实验， 节约了实验成本。 本发明不仅解决了实 验室内隧道模 型长度变化困难的问题， 而且能根 据公式直接 计算出增 加的当量长度。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115495910 A 2022.12.20 CN 115495910 A 1.一种隧道通风用长度模拟方法， 其采用隧道通风用长度模拟装置实现， 隧道通风用 长度模拟装置包括隧道模型主体及调节装置， 隧道模型主体为管状结构， 调节装置安装在 隧道模型主体的末端； 所述的调节装置包括多个调节环， 多个调节环的直径互不相同， 所述 的调节环根据直径的大小依 次排列， 相邻的调节环同轴 连接， 且直径较小的调节环位于直 径较大调节 环的外侧； 包括如下步骤： 1)测量初始状态下的出风口 的半径与出风口处风速； 2)从外向内依次拆下调节环， 每拆下一个后测量此时出风口的半径与出风口处风速， 直至调节环全部拆下； 然后将出风口的半径从大到小依次计作Ri， i＝0， 1， 2， 3， ……， n， n为 调节环的总数； 并将出风口 的半径Ri时的风速计作vi； 3)计算隧道模型主体的压损Pf： a)将出风口半径为R0时作为对照组， R0为隧道模型主体原本半径， 计算对照组沿程损 失， 计算公式如公式(1)所示： 式中， Pf(0)—出风口半径为R0时的沿程损失， Pa； λ—沿程阻力系数， 无量纲数； ρ —隧道内空气密度， kg/m3； D—隧道模型主体的内径， D＝2R0， m； v0—出风口半径为R0时的风速， m/s； L0—出风口半径为R0时， 隧道模型主体的当量长度， m； b)依次计算出风口半径为Ri， i＝1， 2， 3， ……， n时沿程损失， 计算公式如公式(2)所示： 式中， Pf(i)—出风口半径为Ri时的沿程损失， Pa； Li—出风口半径为Ri时的相对于出风口半径为R0时的当量长度， m； c)依次计算出风口半径从R0变为Ri， i＝1， 2， 3， ……， n时消耗的压损， 计算公式如公式 (3)所示： 式中， Pf(i‑0)—出风口半径从R0变为Ri时消耗的压损， Pa； △Li—出风口半径从R0变为Ri时的隧道模型主体的当量长度增量， m； 4)计算出风口半径为Ri时的隧道模型主体的当量长度增量： a)将公式(3)右端 移到左端， 获得公式(4)：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115495910 A 2b)将公式(4)左端 移到右端， 获得公式(5)： c)出风口面积发生改变会引起局部阻力变化， 其局部损失计算公式如公式(6)所示： 式中， ξ 为局部阻力系数； d)因Pf(i‑0)＝Pm， 得到公式(7)： e)在出风口面积突然缩小时， 对应的局部阻力系数ξ表达式如公式(8)所示： 式中， A0—隧道模型主体未安装调节装置时出风口 的截面积， m2； Ai—出风口半径为Ri时,出风口截面积， m2； g)将公式A0、 Ai的计算公式代入公式(8)得到公式(9)： h)将公式(9)代入公式(7)得到公式(10)： 权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115495910 A 3