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

【摘要】：摘要：國內(nèi)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(chǎn)生大量的炮煙及粉塵,爆破后出渣時,運(yùn)渣車等車輛工作會產(chǎn)生汽車尾氣和揚(yáng)塵。炮煙、粉塵及汽車尾氣等均屬于有害物質(zhì),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(nèi)爆破后進(jìn)行通風(fēng)是非常有必要的,通過通風(fēng)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(jī)器運(yùn)作所需風(fēng)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(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,分析了大型地下洞室在通風(fēng)設(shè)計時的基本理論,結(jié)合數(shù)值實驗設(shè)計方法,運(yùn)用FLUENT仿真模擬軟件對洞室爆破后排煙、除塵及汽車運(yùn)行進(jìn)行仿真實驗,分析模擬結(jié)果,研究各因素對通風(fēng)效率的影響,提出了進(jìn)行通風(fēng)設(shè)計時的一些建議。本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下： (1)綜述了國內(nèi)外對于大型地下洞室施工通風(fēng)的研究現(xiàn)狀及主要研究方法,總結(jié)了大型地下洞室通風(fēng)設(shè)計的基本理論和地下洞室施工時的通風(fēng)安全標(biāo)準(zhǔn),對施工時的主要污染源進(jìn)行分析,為進(jìn)行數(shù)值實驗提供理論支持； (2)分析了不同模型所依據(jù)的控制方程及作用原理,根據(jù)不同的實驗需求選擇相應(yīng)的模型,并依據(jù)工程實例進(jìn)行邊界條件和初始條件的設(shè)置,為實驗開展奠定基礎(chǔ)。 (3)運(yùn)用FLUNENT軟件對不同斷面和長度的洞室進(jìn)行通風(fēng)仿真,分析通風(fēng)后洞室內(nèi)的風(fēng)流組織形態(tài),將洞室內(nèi)風(fēng)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(nèi)炮煙所需的時間及需風(fēng)量,運(yùn)用公式修正法和靜態(tài)分析法對仿真模擬所得的總需風(fēng)量進(jìn)行分析,分別得出洞室內(nèi)進(jìn)行排煙時所需風(fēng)量的計算公式,公式修正法計算結(jié)果較準(zhǔn)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(nèi)風(fēng)筒風(fēng)速流量為變量,設(shè)計實驗進(jìn)行通風(fēng)排塵仿真模擬,得出洞室內(nèi)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(shù)確定時,對粉塵擴(kuò)散影響較大的是洞室斷面和風(fēng)筒風(fēng)速流量,爆破后粉塵的最大濃度僅與洞室斷面相關(guān),爆破粉塵的擴(kuò)散速度及除塵時間與洞室斷面和風(fēng)筒風(fēng)速流量均呈線性相關(guān)。 (7)對洞室內(nèi)運(yùn)輸車輛所排放的尾氣進(jìn)行濃度計算,得出汽車尾氣對洞室內(nèi)有害氣體濃度影響較小,可以忽略不計,洞室內(nèi)車輛運(yùn)行對洞室內(nèi)風(fēng)流組織影響較大,尤其是兩車交會或兩車運(yùn)行車距小時,在洞室內(nèi)形成回流漩渦,會影響通風(fēng)效果。圖56幅,表27個,文獻(xiàn)73篇。
【關(guān)鍵詞】：大型地下洞室 仿真模擬 通風(fēng) 風(fēng)流組織 排煙 除塵 汽車尾氣
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(nèi)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(nèi)研究成果及方向12-13
• 1.2.3 基本通風(fēng)方法及設(shè)備現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文的研究內(nèi)容和技術(shù)路線15-16
• 1.4 本章小結(jié)16-17
• 2 礦用通風(fēng)計算方法與仿真軟件17-28
• 2.1 施工期間的污染源及通風(fēng)安全標(biāo)準(zhǔn)17-21
• 2.1.1 施工時的污染源17-19
• 2.1.2 通風(fēng)安全標(biāo)準(zhǔn)19-21
• 2.2 礦用通風(fēng)計算方法21-24
• 2.2.1 風(fēng)量計算公式21-23
• 2.2.2 風(fēng)阻計算23-24
• 2.3 數(shù)值模擬技術(shù)24-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 3 洞室排煙仿真實驗設(shè)計及分析28-60
• 3.1 仿真模擬實驗設(shè)計28-33
• 3.1.1 施工條件介紹28-30
• 3.1.2 邊界條件設(shè)置30-32
• 3.1.3 實驗?zāi)Ｐ徒?/span>32-33
• 3.2 洞室內(nèi)的風(fēng)流組織研究33-51
• 3.2.1 模型1的實驗結(jié)果分析33-39
• 3.2.2 模型2的實驗結(jié)果分析39-46
• 3.2.3 模型3的實驗結(jié)果分析46-51
• 3.3 風(fēng)流組織結(jié)果分析51-52
• 3.4 洞室內(nèi)排煙需風(fēng)量的影響因素分析52-55
• 3.5 總需風(fēng)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(jié)58-60
• 4 爆破后粉塵擴(kuò)散仿真及分析60-75
• 4.1 爆破后粉塵擴(kuò)散的影響因素分析60-61
• 4.2 仿真模擬實驗設(shè)計61-67
• 4.2.1 仿真模型選擇61-65
• 4.2.2 實驗?zāi)Ｐ驮O(shè)置65-67
• 4.3 實驗?zāi)M結(jié)果67-73
• 4.3.1 洞室斷面對粉塵擴(kuò)散的影響67-71
• 4.3.2 洞室內(nèi)風(fēng)速對粉塵擴(kuò)散的影響71-73
• 4.4 結(jié)果分析73
• 4.5 本章小結(jié)73-75
• 5 運(yùn)輸車輛對洞室內(nèi)通風(fēng)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(yùn)行對洞室內(nèi)風(fēng)流影響研究76-79
• 5.2.1 仿真實驗?zāi)Ｐ?/span>76-78
• 5.2.2 數(shù)值實驗設(shè)置78-79
• 5.3 數(shù)值實驗結(jié)果79-85
• 5.3.1 一臺車運(yùn)行對洞室內(nèi)風(fēng)流的影響79-82
• 5.3.2 多臺車運(yùn)行對洞室內(nèi)風(fēng)流的影響82-85
• 5.3.3 結(jié)果分析85
• 5.4 本章小結(jié)85-87
• 6 結(jié)論與展望87-89
• 6.1 結(jié)論87
• 6.2 主要創(chuàng)新點87-88
• 6.3 展望88-89
• 參考文獻(xiàn)89-93
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果及獲獎93-94
• 致謝94

【參考文獻(xiàn)】

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

本文編號：334084