發(fā)布時間：2017-04-29 03:06

  本文關鍵詞：大型地下洞室開挖施工的通風排煙排塵過程數值仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：摘要：國內大型地下洞室在施工期間,爆破是主要的開挖手段,爆破后會產生大量的炮煙及粉塵,爆破后出渣時,運渣車等車輛工作會產生汽車尾氣和揚塵。炮煙、粉塵及汽車尾氣等均屬于有害物質,人體吸入后會損害身體健康,引發(fā)職業(yè)病等。因此洞室內爆破后進行通風是非常有必要的,通過通風可以排除炮煙、粉塵和汽車尾氣,同時提供工作人員呼吸及機器運作所需風量,這對于保障施工人員的健康具有非常重要的意義。 本文在收集和查閱了國內外文獻的基礎上,分析了大型地下洞室在通風設計時的基本理論,結合數值實驗設計方法,運用FLUENT仿真模擬軟件對洞室爆破后排煙、除塵及汽車運行進行仿真實驗,分析模擬結果,研究各因素對通風效率的影響,提出了進行通風設計時的一些建議。本文的主要研究內容和結論如下： (1)綜述了國內外對于大型地下洞室施工通風的研究現(xiàn)狀及主要研究方法,總結了大型地下洞室通風設計的基本理論和地下洞室施工時的通風安全標準,對施工時的主要污染源進行分析,為進行數值實驗提供理論支持； (2)分析了不同模型所依據的控制方程及作用原理,根據不同的實驗需求選擇相應的模型,并依據工程實例進行邊界條件和初始條件的設置,為實驗開展奠定基礎。 (3)運用FLUNENT軟件對不同斷面和長度的洞室進行通風仿真,分析通風后洞室內的風流組織形態(tài),將洞室內風流區(qū)域劃分為射流區(qū)、紊流區(qū)、回流區(qū)和平流區(qū)。 (4)通過統(tǒng)計不同斷面和長度下排除爆破后洞室內炮煙所需的時間及需風量,運用公式修正法和靜態(tài)分析法對仿真模擬所得的總需風量進行分析,分別得出洞室內進行排煙時所需風量的計算公式,公式修正法計算結果較準確,靜態(tài)稀釋法計算方法較簡單。 (5)分別以洞室斷面和洞室內風筒風速流量為變量,設計實驗進行通風排塵仿真模擬,得出洞室內粉塵在重力作用下向地面沉降,主要分布在距地面3m以下,在水平面上粉塵主要分布在紊流區(qū)和回流區(qū),射流區(qū)濃度較低。 (6)爆破粉塵的類型及粒徑參數確定時,對粉塵擴散影響較大的是洞室斷面和風筒風速流量,爆破后粉塵的最大濃度僅與洞室斷面相關,爆破粉塵的擴散速度及除塵時間與洞室斷面和風筒風速流量均呈線性相關。 (7)對洞室內運輸車輛所排放的尾氣進行濃度計算,得出汽車尾氣對洞室內有害氣體濃度影響較小,可以忽略不計,洞室內車輛運行對洞室內風流組織影響較大,尤其是兩車交會或兩車運行車距小時,在洞室內形成回流漩渦,會影響通風效果。圖56幅,表27個,文獻73篇。
【關鍵詞】：大型地下洞室 仿真模擬 通風 風流組織 排煙 除塵 汽車尾氣
【學位授予單位】：中南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TD72
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-17
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 國外研究成果及方向11-12
• 1.2.2 國內研究成果及方向12-13
• 1.2.3 基本通風方法及設備現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文的研究內容和技術路線15-16
• 1.4 本章小結16-17
• 2 礦用通風計算方法與仿真軟件17-28
• 2.1 施工期間的污染源及通風安全標準17-21
• 2.1.1 施工時的污染源17-19
• 2.1.2 通風安全標準19-21
• 2.2 礦用通風計算方法21-24
• 2.2.1 風量計算公式21-23
• 2.2.2 風阻計算23-24
• 2.3 數值模擬技術24-27
• 2.4 本章小結27-28
• 3 洞室排煙仿真實驗設計及分析28-60
• 3.1 仿真模擬實驗設計28-33
• 3.1.1 施工條件介紹28-30
• 3.1.2 邊界條件設置30-32
• 3.1.3 實驗模型建立32-33
• 3.2 洞室內的風流組織研究33-51
• 3.2.1 模型1的實驗結果分析33-39
• 3.2.2 模型2的實驗結果分析39-46
• 3.2.3 模型3的實驗結果分析46-51
• 3.3 風流組織結果分析51-52
• 3.4 洞室內排煙需風量的影響因素分析52-55
• 3.5 總需風量計算方法研究55-58
• 3.5.1 公式修正計算法研究55-57
• 3.5.2 靜態(tài)計算法研究57-58
• 3.6 本章小結58-60
• 4 爆破后粉塵擴散仿真及分析60-75
• 4.1 爆破后粉塵擴散的影響因素分析60-61
• 4.2 仿真模擬實驗設計61-67
• 4.2.1 仿真模型選擇61-65
• 4.2.2 實驗模型設置65-67
• 4.3 實驗模擬結果67-73
• 4.3.1 洞室斷面對粉塵擴散的影響67-71
• 4.3.2 洞室內風速對粉塵擴散的影響71-73
• 4.4 結果分析73
• 4.5 本章小結73-75
• 5 運輸車輛對洞室內通風的影響研究75-87
• 5.1 汽車尾氣排放量研究75-76
• 5.2 汽車運行對洞室內風流影響研究76-79
• 5.2.1 仿真實驗模型76-78
• 5.2.2 數值實驗設置78-79
• 5.3 數值實驗結果79-85
• 5.3.1 一臺車運行對洞室內風流的影響79-82
• 5.3.2 多臺車運行對洞室內風流的影響82-85
• 5.3.3 結果分析85
• 5.4 本章小結85-87
• 6 結論與展望87-89
• 6.1 結論87
• 6.2 主要創(chuàng)新點87-88
• 6.3 展望88-89
• 參考文獻89-93
• 攻讀碩士學位期間的研究成果及獲獎93-94
• 致謝94

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

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本文編號：334084