Längslüftung im Tunnel - Alleinstellungsmerkmal

Abstract

Für die Belüftung von Verkehrstunneln existieren derzeit unterschiedliche Konzeptionen. In der Planungsphase eines Tunnels entscheiden die Ingenieure je nach Länge, Geometrie und Anwendung des Tunnels über das entsprechende System. Eines dieser Systeme ist die Belüftung mittels Strahlventilatoren, auch Jetfans genannt. Die Ventilatoren werden dabei allein oder in Gruppen, meistens in der Nähe der Tunnelportale, montiert. Derzeit gibt es drei unterschiedliche Strahlventilatoren mit jeweils unterschiedlichen Geometrien, den traditionellen, den Banana Jet und den Mojet. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die drei Ventilatortypen numerisch simuliert. Um einen direkten Vergleich durchführen zu können, wurde für alle Simulationen die Geometrie des "Turtmann" Tunnels in der Schweiz gewählt. Die Untersuchungen wurden mit Hilfe des Simulationsprogramms 'ANSYS' und dere CFX-Solver mit dem SST k-ω Turbulenzmodell durchgeführt. Die Ergebnisse der CFD Simulationen aller drei Typen wurden graphisch dargestellt und miteinander verglichen. Grundsätzlich hat jeder Ventilatortyp seine Vor- und Nachteile und die Anwendung hängt von verschiedenen Parametern ab.

Currently for the purpose of tunnel ventilation there are different conceptions. In the plannig phase the engineers decide depending on the length, geometry and application of the tunnel, which is the appropriate system to use. One of these systems is the ventilation with jetfans. The jetfans are installed in groups or alone, mostly near the tunnel portals. Currently there are three different types of jetfans, the traditional one, the banana jet and the mojet. This study is based on the numerical simulation of these three types of jetfans. In order to make a direct comparison, the geometry of the Turtmann tunnel in Switzerland was chosen for all the simulations. The study was carried out with the simulation program "ANSYS" and its CFX-Solver with the SST k-ω turbulence model. The results of the CFD simulations for all three types are shown in graphics and compared to each other. Basically each jetfan has its advantages and disadvantages and their application depends on various parameters.