超宽断面隧道声场分布规律——以白佛隧道为例

摘要

隧道噪声对隧道交通环境和行车安全有重要影响，探究超宽断面隧道声场分布规律对于解决隧道噪声污染问题具有重要的实践工程意义。依托白佛隧道工程，借助流致声源理论推导了隧道横断面声波波动方程，建立了超宽断面隧道三维模型，通过有限单元法计算分析了不同车流量、不同车速下超宽断面隧道内气动噪声的分布规律，并与现场监测数据进行了对比分析。结果表明：基于k-ε方程与N-S方程所推导的声场控制方程将声压、声速作为气动噪声源表征参数；气动噪声受气流控制，车流量所引发的气流环境较车速更复杂；隧道出入口断面噪声存在突增现象，隧道内部噪声受交通流因素影响显著，越复杂的行车环境中隧道内部噪声值越大。相关研究成果为隧道的安全运营提供了一定的科学依据。

关键词

隧道 / 超宽断面 / 流致噪声 / 气动声源 / 数值模拟