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隧道壁面粗糙度对烟尘扩散影响的CFD研究

2021-05-27郭芹庆刘存谭红强李宏宇马博洋徐荣吉许淑惠

安徽建筑 2021年5期

郭芹庆,刘存,谭红强,李宏宇,马博洋,徐荣吉,许淑惠

(1.中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司,北京 100024;2.北京建筑大学环境与能源工程学院,北京 100044)

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当前地下水电站开挖施工主要以钻爆法为主,而在施工过程中由于炸药爆破以及各种机械设备的使用,会产生大量烟尘废气,爆破烟尘主要包括粉尘和有毒有害气体,有毒有害气体主要包括CO,NOx等,如若没有得到及时排除,则将威胁现场工作人员的健康安全,所以需要通过施工期间的通风使污染物迅速降至允许范围内。然而隧道壁面粗糙度对污染物的扩散和排除有着十分重要的影响。国内部分学者对隧道壁面粗糙度进行了大量研究,武义凯等研究了隧道断面与其壁面摩阻损失系数的关系。张恒等研究了壁面粗糙形状对污染物扩散的影响。龚晓燕等探究了巷道壁面粗糙度对受限贴附紊动射流的影响规律。王亚琼等研究了隧道洞壁粗糙度对通风摩阻系数的影响。张锦昇等采用数值仿真和理论分析相结合的方法,探究了壁面粗糙度对于高超声速进气道气动性能的影响。罗永豪等针对井下巷道壁面附近的低风速区域进行了实验室模拟风洞试验研究,得出了在不同壁面粗糙度及不同风速作用下,巷道壁附近的低风速区域分布。

但国内对于水电站施工通风期间污染物扩散规律的研究较少,因此本文基于山东潍坊地下水电站隧道掘进施工,采用Fluent模拟软件,运用数值模拟方法,研究隧道壁面粗糙度对于爆破施工产生的烟尘扩散的影响,旨在为隧道施工通风设计提供理论支持。……

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