水電站地下主廠房施工通風(fēng)動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬與優(yōu)化.pdf

1、在水電站地下主廠房施工中，通風(fēng)問題是影響施工人員的健康安全及施工方案的實(shí)施，制約工程進(jìn)度的重要因素。傳統(tǒng)的施工通風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)算主要通過地下洞室通風(fēng)一維常規(guī)計(jì)算理論和施工設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)來確定。針對(duì)傳統(tǒng)通風(fēng)方案憑經(jīng)驗(yàn)確定的不足，本文提出了基于計(jì)算流體力學(xué)（CFD）對(duì)水電站地下主廠房施工通風(fēng)進(jìn)行模擬的方法，從而合理優(yōu)化施工通風(fēng)參數(shù)和資源配置，以期為水電站地下主廠房通風(fēng)設(shè)計(jì)提供理論和參考依據(jù)。 本文從水電站地下主廠房內(nèi)流體流動(dòng)的實(shí)際情況出發(fā)

2、，建立了以高雷諾數(shù)k-ε封閉模型為基礎(chǔ)的三維非穩(wěn)態(tài)單相流模型。在CO運(yùn)移模型的動(dòng)量方程中考慮了浮力的影響；在粉塵擴(kuò)散模型的動(dòng)量源項(xiàng)中考慮了相間曳力、升力和虛擬質(zhì)量力的作用，并考慮了密度差的影響。采用PISO算法對(duì)某水電站地下主廠房一層施工通風(fēng)過程進(jìn)行了模擬，分析了主廠房一層爆破施工通風(fēng)污染物運(yùn)移規(guī)律，得到如下結(jié)論： 1、利用CFD對(duì)Nakayama等的池島礦井巷道風(fēng)流和甲烷分布進(jìn)行模擬并與其試驗(yàn)數(shù)據(jù)、計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明

3、了本文模擬結(jié)果與Nakayama等的驗(yàn)結(jié)果基本吻合。 2、采用稀、疏、密三種不同網(wǎng)格密度對(duì)主廠房一層上游施工通風(fēng)進(jìn)行了模擬，在考慮計(jì)算機(jī)的容量和運(yùn)行時(shí)間的情況下，得到了合理的網(wǎng)格劃分。 3、結(jié)合某水電工程對(duì)其主廠房一層爆破施工通風(fēng)進(jìn)行了模擬。結(jié)果表明了在主廠房施工通風(fēng)過程中，風(fēng)管附近形成明顯的渦流區(qū)；工作面不同位置處的速度差別很大；X-Y剖面不同高度處的風(fēng)速分布趨勢(shì)相同。 4、運(yùn)用三維非穩(wěn)態(tài)單相流模型對(duì)爆破產(chǎn)生的