随着高速公路的迅猛发展,公路隧道也逐渐增多。在公路隧道的建设中,隧道建成后的运营通风方式的选择,是直接影响隧道设计参数的重要因素,在公路隧道的安全运营方面,通风系统是非常关键的,尤其是在长大公路隧道中,其消耗费用惊人,给运营单位的运营成本带来不小压力。因此,在满足隧道的安全运营的要求下,通风系统的节能就成了关键的问题了。本文主要以白涛隧道群项目为依托工程,充分借鉴已有研究成果,系统地收集分析已有工程实例及工程经验,针对具体隧道安全运营以及节能控制模式和技术,结合本项目工程具体实践,通过现场与室内综合测试、理论分析研究和数值模拟分析等途径来开展研究工作。最后取得的主要成果有:(1)通过建立隧道通风系统的基本结构和数学模型,详述了公路隧道通风系统数学模型的四个部分以及它们之间的关系。根据白涛隧道群工程的基本参数和主要设计参数,参考《公路隧道通风照明设计细则》(JTG/T D70/2-02—2014)规定,分别计算出荷香隧道、回龙湾隧道、白涛隧道的需风量、交通通风力和所需射流风机台数。(2)首先以白涛隧道群工程实际几何尺寸为依据,利用Hyermesh建立模型以及划分网格;然后根据计算流体力学(CFD)基本工作原理和理论知识,结合白涛隧道群工程的需风量的验算结果,设置相应的风机布置形式和数值模拟计算参数;最后利用Fluent软件对白涛隧道群纵向通风系统进行数值模拟分析,得到各隧道的各工况下的流场分布、速度场与压力场的分布。(3)结合公路隧道通风节能原理与风机变频调速节能原理,针对白涛隧道群工程的模拟分析结果,分别提出了各条隧道的通风节能设计优化的方案,并根据优化方案建模分析各隧道在优化工况下的通风情况,验证优化方案是否可行以及能否达到安全、节能两个目的。目前我国对于公路隧道的通风系统节能方面的研究还比较匮乏,但在我国公路隧道高速发展的大趋势下,节能将必然会成为不可忽视的重大研究课题。因此本文主要通过对白涛隧道群工程通风问题的实际计算与研究,探讨隧道安全运营通风节能的课题,为今后对此课题的研究提供了理论依据与数据参考。