[发明专利]一种公路隧道减少空气侵入量用自空气幕系统

权利要求书

1.一种公路隧道减少空气侵入量用自空气幕系统，其特征在于，包括导入风板、导入底板、顶部弧面结构、底部弧面结构和弧面导出风板；

其中，导入风板与底部弧面结构连接为一体结构，并且导入风板与公路隧道壁面通过导入底板相连接；

所述顶部弧面结构与弧面导出风板为一体结构，顶部弧面结构为弧线凸出的曲面，弧面导出风板为弧线凸出的曲面，且弧面导出风板的曲率大于底部弧面结构的曲率；

所述底部弧面结构为弧线凸出的曲面；

上述系统，形成入口区域、主风道区域和出口区域；

其中，导入风板、导入底板和原公路隧道顶面构成的一个吸收隧道内空气进入的入口区域；导入风板与底部弧面结构的交接线与原公路隧道顶面曲线形式一致，弧长相等；

所述顶部弧面结构和底部弧面结构形成主风道区域；

所述弧面导出风板形成虚拟的导出风口平面，弧面导出风板与虚拟的导出风口平面共同形成出口区域，弧面导出风板对虚拟的导出风口平面吹出的空气进行整流，使气流转向；导出风口平面的法线方向与入口平面法线方向垂直；

本系统中，导入风板的特征曲线是以导入风板起始曲线为起始线，导入风板引导曲线为引导线扫掠而成的平直三维曲面，其中，公路隧道横向为y轴，将公路隧道径向平面作为xoz平面，坐标原点位于公路隧道洞口平面右下角，所述导入风板的特征曲线拟合函数为：

(1)导入风板起始曲线拟合函数：

y＝2x+22.4，-1.2≤x≤-0.2；

(2)导入风板引导曲线拟合函数：

z＝p₁+p₂·x+p₃·e^x+p₄·e^-x，-9.8≤x≤-0.2；

其中，p₁＝7.7017；p₂＝-0.0009；p₃＝-5.2322；p₄＝-0.0002；

其中，导入风板起始曲线与导入风板引导曲线的交点为(-0.2，22，3)；

本系统中，底部弧面结构的特征曲线以底部弧面结构起始曲线为起始线，底部弧面结构引导曲线为引导线，扫掠形成曲面，沿公路隧道横向为y轴，将公路隧道径向平面看作xoz平面，坐标原点位于公路隧道洞口平面右下角，所述底部弧面结构的特征曲线拟合函数为：

(1)底部弧面结构起始曲线拟合函数：

x＝p₁+p₂·y+p₃·y^1.5+p₄·y³+p₅·e^-y，22≤y≤29；

其中，p₁＝-43.6865；p₂＝4.0526；p₃＝-0.3818；p₄＝-0.0006；p₅＝60538124.0363；

(2)底部弧面结构引导曲线拟合函数：

z＝p₁+p₂·x+p₃·e^x+p₄·e^-x，-9.8≤x≤-0.2；

其中，p₁＝7.7017；p₂＝-0.0009；p₃＝-5.2322；p₄＝-0.0002；

底部弧面结构起始曲线与底部弧面结构引导曲线的交点为(-0.2，29，3)；

本系统中，顶部弧面结构的特征曲线以顶部弧面结构起始曲线为起始线，顶部弧面结构引导曲线为引导线，扫掠形成曲面，沿公路隧道横向为y轴，将公路隧道径向平面看作xoz平面，坐标原点位于公路隧道洞口平面右下角，所述顶部弧面结构的特征曲线拟合函数为：

(1)顶部弧面结构起始曲线拟合函数：

x＝p₁+p₂·y+p₃·y²·ln(y)+p₄·ln(y)+p₅·e^-y，20≤y≤30；

其中，p₁＝-34.4782；p₂＝3.0762；p₃＝-0.0159；p₄＝-2.7336；p₅＝4918965.9503；

(2)顶部弧面结构引导曲线拟合函数：

z＝p₁+p₂·x+p₃·e^x+p₄·e^-x，-9.8≤x≤-0.2；

其中，p₁＝7.7017；p₂＝-0.0009；p₃＝-5.2322；p₄＝-0.0002；

其中，顶部弧面结构起始曲线与顶部弧面结构引导曲线的交点为(-0.2，30，3)；

本系统中，弧面导出风板的特征曲线以弧面导出风板起始曲线为起始线，弧面导出风板引导曲线为引导线，扫掠形成曲面，沿公路隧道横向为y轴，将公路隧道径向平面看作xoz平面，坐标原点位于公路隧道洞口平面右下角，所述弧面导出风板的特征曲线拟合函数为：

(1)弧面导出风板起始曲线拟合函数：

y＝p₁+p₂·x+p₃·x²+p₄·e^x+p₅/x，-1.2≤x≤-0.2；

其中，p₁＝27.5795；p₂＝-3.8631；p₃＝-2.1288；p₄＝2.1301；p₅＝0.0028；

(2)弧面导出风板引导曲线拟合函数：

z＝p₁+p₂·x+p₃·e^x+p₄·e^-x，-9.8≤x≤-0.2；

其中，p₁＝7.7017；p₂＝-0.0009；p₃＝-5.2322；p₄＝-0.0002；

弧面导出风板起始曲线与弧面导出风板引导曲线的交点为(-0.2，30，3)。