污水隧道縱向通風(fēng)CFD仿真模擬與試驗(yàn)研究.pdf

1、伴隨著我國(guó)城市化規(guī)模不斷擴(kuò)大,市政基礎(chǔ)建設(shè)已經(jīng)成為城市發(fā)展的主要支柱,是城市發(fā)展的生命線(xiàn).隧道作為一種常見(jiàn)的市政基礎(chǔ)設(shè)施,其數(shù)量和長(zhǎng)度日趨增長(zhǎng),污水穿山隧道近年來(lái)也有興建.隧道通風(fēng)在隧道施工和運(yùn)營(yíng)中起著至關(guān)重要的作用,世界各國(guó)對(duì)隧道通風(fēng)的研究工作都非常重視.本文在國(guó)內(nèi)外隧道通風(fēng)理論和工程實(shí)例的研究基礎(chǔ)之上,總結(jié)了大中型隧道施工過(guò)程和運(yùn)營(yíng)時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)的主要形式、特點(diǎn)及適用條件,并結(jié)合貴陽(yáng)市龍洞堡片區(qū)污水排放工程,對(duì)污水穿山隧道通風(fēng)系統(tǒng)的特

2、性進(jìn)行了研究.文中利用不可壓縮流體在水平等直徑管道中定常流動(dòng)的一維常規(guī)計(jì)算理論,建立污水隧道通風(fēng)和對(duì)流傳質(zhì)的數(shù)學(xué)模型；運(yùn)用空氣動(dòng)力學(xué)的相關(guān)定律,對(duì)比冬季無(wú)豎井隧道和有豎井隧道自然通風(fēng)的效果。從風(fēng)壓和熱壓的關(guān)系上，分析豎井在隧道自然通風(fēng)中的作用。論證利用自然風(fēng)稀釋污水隧道內(nèi)有害氣體濃度的理論可行性.從量綱分析和相似理論的基本原理出發(fā),探討了表征空氣運(yùn)動(dòng)規(guī)律的各種物理量之間的關(guān)系式,推導(dǎo)相似條件,建立污水隧道的縮尺模型.通過(guò)試驗(yàn)測(cè)量無(wú)支管通

3、風(fēng)系統(tǒng)、"一送二排"通風(fēng)系統(tǒng)和"二送一排"通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)二氧化碳的濃度分布,并擬合濃度分布函數(shù)及其與送風(fēng)量的關(guān)系曲線(xiàn),進(jìn)而評(píng)價(jià)不同通風(fēng)形式稀釋風(fēng)管內(nèi)二氧化碳?xì)怏w濃度的有效性.同時(shí),運(yùn)用CFD模擬計(jì)算軟件AirPak建立隧道通風(fēng)模型,對(duì)模型進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,并驗(yàn)證了模擬結(jié)果.隧道通風(fēng)系統(tǒng),尤其是公路和鐵路隧道的通風(fēng)研究在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有一個(gè)世紀(jì)的研究歷史.但對(duì)于污水穿山隧道的通風(fēng)問(wèn)題,由于其地域的特殊性和自身的功能特點(diǎn),國(guó)內(nèi)外幾乎沒(méi)有類(lèi)似的研究.