Os túneis de metrô em serviço prolongado enfrentam um problema de degradação contínua do ambiente térmico, o que afeta seriamente seu funcionamento seguro e eficiente. A tecnologia de túneis energéticos é uma das técnicas eficazes para resolver esse problema. As pesquisas existentes ainda não revelaram completamente as características de transferência de calor dos túneis energéticos baseados em trocadores de calor capilares (CHE) sob condições de fluxo de infiltração, o que limita a aplicação dessa tecnologia na engenharia. Este artigo, baseado em um projeto demonstrativo, estabeleceu um modelo numérico tridimensional acoplado térmico–fluxo para túneis energéticos de metrô baseados em CHE, e analisou a influência dos parâmetros operacionais do trocador de calor no desempenho térmico do túnel energético sob condições de fluxo de infiltração. Os resultados indicam que o fluxo de infiltração pode melhorar significativamente o desempenho de transferência de calor do túnel energético com escudo; quando a velocidade de infiltração aumentou de 0 m/s para 2,3×10⁻⁵ m/s, a quantidade de transferência de calor nas estações de aquecimento e resfriamento aumentou 106,77% e 276,00%, respectivamente; a capacidade de troca térmica do circuito CHE próximo à entrada de infiltração é ligeiramente superior à do lado afastado da entrada. Além disso, a velocidade e a temperatura de entrada do CHE influenciam significativamente o desempenho da transferência de calor; quando a velocidade de entrada aumentou de 0,06 m/s para 0,12 m/s, a quantidade de transferência de calor nas estações de resfriamento e aquecimento aumentou 89,53% e 72,66%, respectivamente; quando a temperatura de entrada aumentou 6℃ na estação de resfriamento e diminuiu 6℃ na estação de aquecimento, a quantidade de transferência de calor aumentou 58,80% e 177,01%, respectivamente. O aumento da velocidade de entrada do CHE e o aumento da diferença de temperatura levam à diminuição da uniformidade da distribuição de temperatura dos segmentos. Este estudo pode fornecer suporte teórico para o projeto e aplicação dos túneis energéticos com escudo.

túneis energéticos;fluxo de infiltração;trocador de calor capilar;desempenho térmico;metrô