隧道通风物理模型试验中,由于试验场地和试验条件的限制,通常难以建立1:1比例模型或同比尺缩小模型。考虑到通风模型试验往往是对局部复杂部位进行研究,在保证原型与模型阻力相似的前提下,采用变率模型可以有效缩短隧道通风模型长度。在隧道模型试验中设置阻力格栅缺少系统的理论支持,同时如何选取和设置阻力格栅值得研究。基于以上问题,本文针对阻力格栅进行了深入研究。1.介绍了隧道通风物理模型试验的相似准则和自模区理论,以此为基础,阐述了阻力格栅的等效作用原理及作用分类,推导出了阻力格栅局部阻力损失系数ξ的计算公式以及阻力格栅等效模型长度Lm的计算公式,并阐述了阻力格栅模型的适用性。2.采用计算流体力学软件Fluent对不同孔数的阻力格栅流场进行模拟研究,研究结果表明,当有效面积比一定时,阻力格栅的孔数越多,其均流作用越显著,风流波动逐渐降低,上下游影响长度显著减小。阻力格栅孔数大于500时,其上下游影响总长度小于3倍模型当量直径。3.通过物理模型试验研究阻力格栅串联间距、串联数量的影响以及阻力损失系数,为阻力格栅的选取和设置提供指导建议,同时介绍阻力格栅在隧道通风模型试验中的具体应用。试验结果表明,模型加入阻力格栅后,仍然存在自模区,其临界风速与模型的临界风速近乎相等;阻力格栅的串联间距、组数、规格对模型进入自模区的临界风速几乎没有影响;每组格栅局部阻力损失系数随格栅组数的增多而降低,降低的速率随着格栅组数的增多而减小;阻力格栅串联间距应不小于三倍模型当量直径。