Los túneles de metro con servicio a largo plazo enfrentan un problema de deterioro continuo del entorno térmico, lo que afecta gravemente su operación segura y eficiente. La tecnología de túneles energéticos es una de las técnicas efectivas para resolver este problema. Las investigaciones existentes aún no han revelado completamente las características de transferencia de calor de los túneles energéticos con escudo basados en intercambiadores de calor capilares (CHE) bajo condiciones de flujo de infiltración, lo que limita la aplicación de esta tecnología en ingeniería. Basado en un proyecto demostrativo, este trabajo establece un modelo numérico tridimensional acoplado térmico y de infiltración para túneles energéticos de metro basados en CHE, y analiza la influencia de los parámetros operativos del intercambiador de calor en el rendimiento térmico del túnel energético bajo condiciones de infiltración. Los resultados muestran que la infiltración puede mejorar significativamente el rendimiento de transferencia de calor del túnel energético con escudo; cuando la velocidad de infiltración aumentó de 0 m/s a 2.3×10⁻⁵ m/s, la cantidad de transferencia de calor durante la temporada de calefacción y de refrigeración aumentó en un 106.77% y 276.00% respectivamente; la capacidad de transferencia térmica del circuito CHE cercano a la entrada de infiltración es ligeramente mayor que la del lado alejado de la entrada. Además, la velocidad y la temperatura de entrada del CHE influyen significativamente en el rendimiento térmico; cuando la velocidad de entrada aumentó de 0.06 m/s a 0.12 m/s, la cantidad de transferencia de calor en la temporada de enfriamiento y calefacción aumentó en un 89.53% y 72.66% respectivamente; cuando la temperatura de entrada aumentó 6 ℃ en la temporada de enfriamiento y disminuyó 6 ℃ en la temporada de calefacción, la cantidad de transferencia de calor aumentó en un 58.80% y 177.01% respectivamente. El aumento de la velocidad de entrada del CHE y el aumento del diferencial de temperatura resultan en una disminución de la uniformidad en la distribución de la temperatura de los segmentos. Este estudio puede proporcionar soporte teórico para el diseño y la aplicación de túneles energéticos con escudo.

túnel energético;infiltración;cambio térmico capilar;rendimiento térmico;metro