長(zhǎng)大輸水隧洞檢修期自然通風(fēng)CFD模擬研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著輸水隧洞設(shè)計(jì)水平與施工技術(shù)的提高，隧洞的洞身越來(lái)越長(zhǎng)，埋深也越來(lái)越大。對(duì)于這類(lèi)長(zhǎng)大隧洞，通風(fēng)難度較大，檢修期的通風(fēng)問(wèn)題至關(guān)重要。隨著節(jié)能減排的不斷推進(jìn)，自然通風(fēng)以其低投資、低能耗的優(yōu)勢(shì)日益受到中外學(xué)者的重視。通風(fēng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)首先考慮自然通風(fēng)的可能性。因此，本論文展開(kāi)長(zhǎng)大輸水隧洞檢修期自然通風(fēng)的研究，探討應(yīng)用自然通風(fēng)方式進(jìn)行長(zhǎng)大輸水隧洞檢修期通風(fēng)的可行性。
　　 隧洞自然通風(fēng)影響因素眾多，且受環(huán)境因素影響較大，使得自然通

2、風(fēng)物理過(guò)程十分復(fù)雜，因此目前對(duì)隧洞自然通風(fēng)的研究方法仍是以理論分析方法和實(shí)驗(yàn)方法為主，數(shù)值模擬方法應(yīng)用較少，尤其對(duì)長(zhǎng)大隧洞的自然通風(fēng)數(shù)值模擬幾乎沒(méi)有。但數(shù)值模擬方法具有其他兩種方法無(wú)可比擬的高效直觀性，其中應(yīng)用最廣的數(shù)值模擬方法是CFD。因此，本論文采用CFD模擬技術(shù)對(duì)長(zhǎng)大輸水隧洞的自然通風(fēng)模擬展開(kāi)研究。
　　 以往大部分地下工程自然通風(fēng)研究的文獻(xiàn)中，對(duì)地下工程的自然通風(fēng)CFD模擬，風(fēng)流進(jìn)口邊界條件均采用速度進(jìn)口條件。在洞室群結(jié)

3、構(gòu)復(fù)雜，無(wú)法判斷風(fēng)流的進(jìn)出口，洞內(nèi)風(fēng)量、風(fēng)速未知時(shí)，采用該種進(jìn)口條件便會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的結(jié)果，且無(wú)法模擬熱壓?jiǎn)为?dú)作用以及熱壓與風(fēng)壓的聯(lián)合作用下的自然通風(fēng)。本文探討了適用于模擬長(zhǎng)大輸水隧洞自然通風(fēng)的物理模型、控制方程以及邊界條件，建立了三維自然通風(fēng)數(shù)值模型，能夠模擬熱壓、風(fēng)壓?jiǎn)为?dú)作用以及風(fēng)壓與熱壓的聯(lián)合作用。
　　 針對(duì)隧洞自然通風(fēng)受環(huán)境因素影響較大的特點(diǎn)，本文采用三維自然通風(fēng)數(shù)值模型，以具體工程實(shí)例為依托，研究了隧洞自然通風(fēng)的主要影響