【摘要】：目前,地下通風兩相流研究主要集中在礦井巷道通風且研究多采用雷諾時均法,無法準確獲取湍流瞬態(tài)信息以及塵粒在湍流脈動影響下的瞬時運移規(guī)律.本文基于分子動理學理論,建立考慮熱交換的三維非穩(wěn)態(tài)EulerLagrange兩相流顆粒軌道大渦模型,實現(xiàn)了對引水隧洞施工通風兩相流的大渦數(shù)值模擬,揭示了引水隧洞風流場瞬態(tài)發(fā)展機制及顆粒在大渦結(jié)構(gòu)影響下的運移規(guī)律,并驗證了模型的準確性.運用該模型模擬某水電站引水隧洞施工通風排塵過程,結(jié)果表明:大渦模擬能捕捉到湍流脈動細節(jié),結(jié)果較雷諾時均法更接近實際;通風可有效降低工作面附近溫度;顆粒分布由初始的顆粒簇逐漸彌散,最終對隧洞全斷面造成污染;通風3,700,s后,絕大多數(shù)顆粒從隧洞出口排出.
[Abstract]:At present, the study of two-phase flow in underground ventilation is mainly focused on mine tunnel ventilation and the Reynolds time average method is mostly used in the research. It is impossible to accurately obtain the transient information of turbulence and the instantaneous movement law of dust particles under the influence of turbulence pulsation. Based on the theory of molecular dynamics, a three-dimensional unsteady EulerLagrange two-phase flow particle track large eddy model considering heat exchange is established, and the large eddy numerical simulation of ventilation two-phase flow in construction of diversion tunnel is realized. The transient development mechanism of wind-flow field in diversion tunnel and the law of particle migration under the influence of large eddy structure are revealed, and the accuracy of the model is verified. The model is used to simulate the ventilation and dust removal process in the diversion tunnel of a hydropower station. The results show that the large eddy simulation can capture the details of the turbulence pulsation and the results are closer to the reality than the Reynolds time averaging method, and the ventilation can effectively reduce the temperature near the working face. The distribution of particles is gradually dispersed by the initial cluster of particles, which eventually pollutes the whole section of the tunnel, and most of the particles are discharged from the outlet of the tunnel after ventilation of 3700 s.
【作者單位】： 水利工程仿真與安全國家重點實驗室(天津大學);
【基金】：國家自然科學基金創(chuàng)新研究群體科學基金資助項目(No.51621092);國家自然科學基金資助項目(51679165) 國家重點研發(fā)計劃資助項目(2016YFC0401806)~~
【分類號】：TV554

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本文編號：2194013