在水電工程引水隧洞鉆爆施工過程中,施工通風(fēng)是影響施工進(jìn)度和施工安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的通風(fēng)設(shè)計(jì)多依據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),容易導(dǎo)致通風(fēng)效果不佳或施工資源浪費(fèi),CFD（Computational Fluid Dynamics）技術(shù)的提出和發(fā)展為解決上述問題提供了有效途徑。然而目前對(duì)于引水隧洞施工通風(fēng)的CFD模擬研究主要采用雷諾時(shí)均方法（RANS,Reynolds-Averaged Navier-Stokes）獲取施工通風(fēng)湍流場(chǎng)平均特性,此方法雖然有效地減少了計(jì)算量,但是其對(duì)于流場(chǎng)的時(shí)均化處理導(dǎo)致模擬無法獲得準(zhǔn)確的湍流瞬態(tài)信息;此外,少數(shù)研究采用大渦模擬方法（LES,Large Eddy Simulation）獲取湍流瞬時(shí)脈動(dòng)信息;但是其對(duì)于網(wǎng)格精度的高度依賴導(dǎo)致計(jì)算成本偏高,模型適用性不足。針對(duì)上述問題,基于Realizable k-ε兩方程湍流模型提出引水隧洞施工通風(fēng)混合LES/RANS兩相流模擬方法,既兼顧了計(jì)算精度和計(jì)算效率,又彌補(bǔ)了目前匱乏引水隧洞施工通風(fēng)混合LES/RANS兩相流模型研究的不足。主要研究成果如下:（1）基于Realizable k-ε兩方程湍流模型建立了引水隧洞施工通風(fēng)混合L... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

顆粒相邊界邊界條件示意圖

天津大學(xué)碩士學(xué)位論文誤差過大，結(jié)果精度過低，甚至?xí)䦟?dǎo)致數(shù)值發(fā)散，使計(jì)算無法繼續(xù)進(jìn)行下外網(wǎng)格生成極為耗時(shí)并且容易出錯(cuò)，生成網(wǎng)格所需時(shí)間在整個(gè) CFD 數(shù)值模需時(shí)間內(nèi)的占比較大[64]，因此對(duì)數(shù)值模擬計(jì)算的網(wǎng)格必須予以重視。CFD 數(shù)值模擬采用的計(jì)算網(wǎng)格可分為結(jié)構(gòu)網(wǎng)格、非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格兩種。結(jié)構(gòu)格節(jié)點(diǎn)排列有序并且相鄰節(jié)點(diǎn)之間的連接較為規(guī)律，其在復(fù)雜區(qū)域內(nèi)分塊構(gòu)成塊結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，較好地解決復(fù)雜模型結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分問題。結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格正交，數(shù)值計(jì)算穩(wěn)定，可有效避免數(shù)值發(fā)散。非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格與結(jié)構(gòu)網(wǎng)格不同，其節(jié)置不能用固定法則進(jìn)行有序地命名，因此使用非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格進(jìn)行模擬時(shí)，需要存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)位置信息導(dǎo)致計(jì)算速率降低。但是非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格具有靈活性強(qiáng)、適用的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于具有復(fù)雜邊界條件的流場(chǎng)計(jì)算問題非常有效。結(jié)構(gòu)網(wǎng)格和非結(jié)格分別如圖 2-3 所示。

2-4 計(jì)算網(wǎng)格 P 和相鄰網(wǎng)格 N 間的關(guān)變項(xiàng)和源項(xiàng)都定義在網(wǎng)格內(nèi)部，而不是道該網(wǎng)格內(nèi)的變量值，而無需進(jìn)行插值變項(xiàng)1T 的離散表達(dá)式寫成差分格式為：1( ) ( )n oP PV VTt 表示時(shí)間間隔相距為 t的新舊時(shí)間值；歐拉向后時(shí)間差分，具有一階精度。一項(xiàng)3T 是源項(xiàng)，其決定了離散方程的收的影響，因此需要對(duì)其進(jìn)行為簡(jiǎn)化，簡(jiǎn)3 1 2 PT s s 而言是常數(shù)，但實(shí)際上它們既可以是真值o 的函數(shù)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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