長大輸水隧洞檢修期自然通風CFD模擬研究.pdf

1、近年來，隨著輸水隧洞設計水平與施工技術的提高，隧洞的洞身越來越長，埋深也越來越大。對于這類長大隧洞，通風難度較大，檢修期的通風問題至關重要。隨著節(jié)能減排的不斷推進，自然通風以其低投資、低能耗的優(yōu)勢日益受到中外學者的重視。通風設計中，應首先考慮自然通風的可能性。因此，本論文展開長大輸水隧洞檢修期自然通風的研究，探討應用自然通風方式進行長大輸水隧洞檢修期通風的可行性。
　　 隧洞自然通風影響因素眾多，且受環(huán)境因素影響較大，使得自然通

2、風物理過程十分復雜，因此目前對隧洞自然通風的研究方法仍是以理論分析方法和實驗方法為主，數(shù)值模擬方法應用較少，尤其對長大隧洞的自然通風數(shù)值模擬幾乎沒有。但數(shù)值模擬方法具有其他兩種方法無可比擬的高效直觀性，其中應用最廣的數(shù)值模擬方法是CFD。因此，本論文采用CFD模擬技術對長大輸水隧洞的自然通風模擬展開研究。
　　 以往大部分地下工程自然通風研究的文獻中，對地下工程的自然通風CFD模擬，風流進口邊界條件均采用速度進口條件。在洞室群結

3、構復雜，無法判斷風流的進出口，洞內(nèi)風量、風速未知時，采用該種進口條件便會出現(xiàn)錯誤的結果，且無法模擬熱壓單獨作用以及熱壓與風壓的聯(lián)合作用下的自然通風。本文探討了適用于模擬長大輸水隧洞自然通風的物理模型、控制方程以及邊界條件，建立了三維自然通風數(shù)值模型，能夠模擬熱壓、風壓單獨作用以及風壓與熱壓的聯(lián)合作用。
　　 針對隧洞自然通風受環(huán)境因素影響較大的特點，本文采用三維自然通風數(shù)值模型，以具體工程實例為依托，研究了隧洞自然通風的主要影響