在國務院批準的《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃（2016-2025）》中,西部地區(qū)的鐵路建設得到了加強。西部地區(qū)連綿山脈較多,隨著西部地區(qū)鐵路網(wǎng)絡的快速建設,特長隧道的修建數(shù)量也就逐步增多。西部地區(qū)海拔高、氣壓低、氣候寒冷,導致高海拔地區(qū)隧道施工通風與平原區(qū)存在一定的差異,尤其是隧道內(nèi)的氣流場特性和CO運移擴散規(guī)律,因而隧道施工通風就成了亟待解決的問題�；诟吆０翁亻L鐵路隧道在施工通風研究方面的迫切需要,本文以在建高海拔單洞單線特長鐵路隧道（當金山隧道）為依托,利用數(shù)值模擬軟件Fluent,選取RNG k-ε湍流模型,采用有限速率模型模擬隧道內(nèi)CO與空氣的耦合作用,考慮大氣壓和浮力的影響,對高海拔特長鐵路隧道采用鉆爆法施工過程中爆破產(chǎn)生炮煙在通風排除中的分布擴散規(guī)律進行研究分析。同時,運用動網(wǎng)格技術(shù),模擬分析了出碴過程中出碴車尾氣（CO）的沿途擴散分布規(guī)律。主要研究工作和研究成果有:（1）進行多次現(xiàn)場實測,對隧道內(nèi)不同作業(yè)面的CO、NO_X、TSP濃度和通風速度等多個參數(shù)進行監(jiān)測,根據(jù)采集數(shù)據(jù)對隧道環(huán)境狀況作出評價分析。根據(jù)相關(guān)規(guī)范對隧道通風量進行理論計算,并根據(jù)修正理論對高海拔... 

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究的背景
    1.2 隧道施工通風技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究意義、內(nèi)容及方法
        1.3.1 研究意義
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 存在的問題
    1.4 本章小結(jié)
2 隧道施工通風的理論基礎
    2.1 隧道施工通風方式
    2.2 國內(nèi)隧道施工通風案例
    2.3 高原隧道通風特點
    2.4 依托隧道通風方案
        2.4.1 工程概況
        2.4.2 隧道進口階段施工通風方案
    2.5 隧道通風量的計算
        2.5.1 工作面需風量
        2.5.2 高原隧道施工通風風量的修正
    2.6 環(huán)隙流理論基礎
    2.7 現(xiàn)場實測
        2.7.1 測量儀器及方法
        2.7.2 現(xiàn)場數(shù)據(jù)分析
    2.8 本章小結(jié)
3 隧道施工通風的數(shù)值模擬理論
    3.1 CFD軟件簡介
    3.2 數(shù)值模擬基本方程
        3.2.1 空氣流動的基本假定
        3.2.2 空氣流動的基本方程
    3.3 隧道通風湍流模型、算法及后處理技術(shù)選取
        3.3.1 湍流模型
        3.3.2 算法
        3.3.3 后處理技術(shù)
    3.4 動網(wǎng)格技術(shù)
    3.5 本章小結(jié)
4 鉆爆法施工隧道爆破流場模擬分析
    4.1 幾何模型
    4.2 數(shù)學模型
        4.2.1 基本假設
        4.2.2 初始條件
        4.2.3 邊界條件
        4.2.4 數(shù)值算法
    4.3 模擬結(jié)果比較分析
        4.3.1 軸流風管距掌子面附近速度場及CO濃度場
        4.3.2 不同工況下的流速及CO濃度分布
        4.3.3 橫通道對隧道CO濃度的影響
        4.3.4 CO衰減規(guī)律分析
    4.4 本章小結(jié)
5 出碴車尾氣擴散模擬研究
    5.1 幾何模型
    5.2 數(shù)學模型
        5.2.1 基本假設
        5.2.2 邊界條件
        5.2.3 動網(wǎng)格模型的建立
        5.2.4 數(shù)值模擬算法
    5.3 數(shù)值模擬結(jié)果
        5.3.1 模擬方法比選
        5.3.2 出碴車特性
        5.3.3 出碴過程中隧道內(nèi)壓力場及速度場
        5.3.4 出碴車勻速行駛時CO濃度場
        5.3.5 出碴車尾部CO衰減規(guī)律
    5.4 濃度預測
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]公路隧道內(nèi)運動汽車尾氣污染擴散數(shù)值仿真研究[J]. 張金貴,賈德生,張東省,王博.  環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù). 2017(01)
[2]基于FLUENT的礦井巷道活塞風效應研究[J]. 王文才,魏丁一,趙曉坤.  中國煤炭. 2016(09)
[3]虹梯關(guān)特長公路隧道施工通風節(jié)能技術(shù)[J]. 李自強,謝文強,王明年,于麗.  鐵道科學與工程學報. 2016(04)
[4]井下巷道內(nèi)礦用防爆車CO排放分布規(guī)律數(shù)值模擬[J]. 朱紅青,沈靜,胡瑞麗.  煤礦安全. 2015(12)
[5]蘭渝鐵路西秦嶺隧道TBM施工通風技術(shù)探討[J]. 張利群.  鐵道工程企業(yè)管理. 2015 (04)
[6]當金山特長隧道設計方案研究[J]. 路仕洋.  隧道建設. 2014(05)
[7]兩河口長隧道獨頭掘進壓入式施工通風三維數(shù)值模擬[J]. 鄧祥輝,劉釗,劉釗春.  土木建筑與環(huán)境工程. 2014(02)
[8]大斷面掘進壓入式風筒最佳高度的數(shù)值模擬[J]. 朱紅青,朱帥虎,賈國偉.  安全與環(huán)境學報. 2014(01)
[9]隧道通風活塞效應數(shù)值模擬方法研究[J]. 徐洪濤,邵斌,李貝貝,胡觀興.  上海理工大學學報. 2014(01)
[10]基于動網(wǎng)格的地鐵活塞效應非穩(wěn)態(tài)氣流模擬[J]. 由世俊,薛鵬,張歡.  天津大學學報(自然科學與工程技術(shù)版). 2014(02)

博士論文
[1]鐵路隧道列車活塞風特性分析及理論研究[D]. 李炎.蘭州交通大學 2010

碩士論文
[1]斜溝煤礦井下巷道無軌膠輪車尾氣（CO）排放規(guī)律數(shù)值模擬研究[D]. 孟苗苗.太原理工大學 2016
[2]關(guān)角隧道施工機械配套與通風技術(shù)研究[D]. 許先亮.蘭州交通大學 2015
[3]特長隧道錦屏輔助洞施工通風技術(shù)研究[D]. 高輝.西南交通大學 2008



本文編號：3697630