トンネル内温熱環境予測手法の開発

地下鉄や長大なトンネル内では、列車走行によって空気温度が上昇します。このトンネル内温熱環境を予測する数値シミュレーションの開発に取り組んでいます。

1.はじめに

大都市の地下を通る鉄道トンネル(都市トンネル)には、トンネル内の機械換気設備など、温度上昇を抑制するための対策をあらかじめ施すことが必要です。そのような設備の設計や更新を検討する際のツールとして、鉄道総研はトンネル内温熱環境シミュレーションの開発を続けてきました。

2.トンネル内温熱環境予測手法の開発

トンネル内温熱環境シミュレーションは、トンネル内の空気を1次元的にモデル化、トンネル周囲の地盤を2次元軸対称でモデル化し、トンネル内の熱移動を計算することによりトンネル内各点での時間的な温度変化を予測します(図1)。近年、鉄道分野でも省エネルギー対策の重要性が増しており、トンネル内の温熱環境をより正確に把握することが必要とされています。現在、シミュレーションの予測精度向上を目的として、模型実験(図2)によるシミュレーションの検証に取り組んでいます。

図1 シミュレーションの熱移動
図2 模型実験装置

3.おわりに

トンネル内温熱環境シミュレーションの予測精度を向上させることにより、鉄道トンネル内温度に関する現象を正確に把握するためのツール整備に努めたいと考えています。

参考文献

  1. 梶山博司:地下鉄の温熱環境を評価する、RRR、Vol.64、No.5、pp.19-22、2007.05
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