原创《两河口长隧道独头掘进压入式施工通风三维数值模拟》：这是一篇与数值模拟论文范文相关的免费优秀学术论文范文资料,为你的论文写作提供参考。
摘 要：两河口公路隧道埋深大且无条件修建斜竖井,只能独头掘进3 000余 m,施工通风问题突出.基于CFD理论,对压入式通风气流运动采用三维紊态RNG kε湍流模型进行三维数值模拟,得到了施工期隧道内流场和浓度场随时间在洞内的分布变化规律.研究表明,掌子面附近为回流区,风流结构复杂,回流区以外风流分布逐渐稳定；爆破后的有害气团在隧道内是一个动态“移动”和“扩散”的过程,这个过程中有害气团从爆破掌子面逐渐扩散,并被稀释和排出隧道.同时,在3种工况下,根据CO的进入浓度和允许浓度对工作人员的进洞时间进行了研究.
关键词：长隧道；压入式通风；三维数值模拟；进洞时间
中图分类号：O319.56
文献标志码：A
文章编号：16744764（2014）02003507
Abstract：There is no suitable condition to build any shaft（vertical or oblique shafts） due to the complex geological environment of Lianghekou. Furthermore, the tunnel has to be constructed blind heading. So the problem of ventilation is serious. Based on the theory of CFD,the wind current produced in forced ventilation is simulated by 3D RNG kε Turbulent Model,and then the Timedependent Variation Rules of the flow field and the concentration field during the construction period are shown by numerical simulation of 3D. Results show that the backflow area which is located near the working face has the complex situation of wind current, and the air current distribution becomes stable gradually when it is far away from the backflow area. Meanwhile, the movement of the harmful air produced after blasting can be described as “moving” and “diffusing”. The result of moving makes the harmful air run out of the tunnel from working face. The result of diffusing makes the harmful air deliquated along with the process of moving. In addition, the time that the workers spend on getting into the tunnel has been studied according to the concentrations of CO （in and allowance concentrations respectively）.
Key words：long tunnel；forced ventilation；the 3D numerical simulation；entrance time
随着西部大开发进程的加快,出现了很多特长公路隧道.而目前特长隧道施工通风往往仅根据规范和施工人员的经验进行施工通风[1],效果很差,一旦措施不合理,对施工人员的身体危害很大.在特长公路隧道施工中,由于独头掘进和隧道长度的关系,如果等炮烟和其他有害气体完全从隧道内排放出去,则需要非常长的时间,会大大影响工程进度；如果选择较短时间进入施工,则对施工人员危害很大.因此,解决特长隧道施工通风问题具有重要意义.
在公路隧道通风问题的研究中,其他国家开展相关研究较早,特别是瑞士、挪威、日本以及奥地利等国家,对公路隧道通风问题进行了大量研究[24].但由于全真隧道通风的试验费用非常高,所以在这方面取得的成果有限,大部分研究主要集中在计算机数值模拟领域.而且,研究方向主要在隧道建成后的运营通风[58],对隧道施工阶段的通风问题却少有研究.在中国,相对于研究公路隧道运营通风,隧道施工通风研究非常少,而且研究成果主要集中在公路隧道纵向通风的影响因素、通风方式、有害气体浓度分布规律以及纵向通风计算模型等方面[58].对仿真试验研究、隧道三维流场数值模拟等方面几乎很少涉及[912].
目前,随着计算机技术的快速发展,使隧道施工通风的三维数值分析、流场和浓度场动态变化研究成为可能.本文在总结和借鉴已有的公路隧道通风运营、施工通风的研究成果上[1319],采用大型有限元软件ADINA中的CFD模块对独头掘进的长隧道进行整条隧道有限元数值分析.
1两河口隧道工程概况
两河口水电站交通工程1#公路隧道位于四川省甘孜州雅江县境内,1#公路隧道全长5 855 m,隧道海拔高程3 000 m左右.隧道埋深大,不适宜修建竖井或斜井,做到长隧短打,只能独头掘进3 000余m,通风问题成为制约隧道快速掘进的瓶颈.
两河口1#公路二级公路,隧道内轮廓为三圆心设计,隧道内轮廓净宽度为11.0 m,高7.3 m.隧道施工方法为全断面开挖方法.隧道采用压入式通风,通风管距地面3 m左右,风管直径为1.8 m.爆破产生的主要气体有：一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫和三硝基甲苯（TNT）等[20].由于有害气体中CO危害较大,在爆破前采用水幕降尘措施,使得爆破后气体中主要剩下CO且浓度稳定,因此,隧道施工通风中以CO浓度大小作为评判通风效果的依据.
数值模拟论文参考资料：
结论：两河口长隧道独头掘进压入式施工通风三维数值模拟为适合不知如何写数值模拟方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于数值模拟软件论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。
