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第1章 隧道施工通风的基本理论1

1.1隧道施工通风发展概述1

1.1.1压入式通风研究现状1

1.1.2巷道式通风研究现状3

1.1.3隧洞施工通风的计算机仿真技术的研究现状8

1.2长大隧道的划分11

1.2.1隧道长度划分标准11

1.2.2隧道断面划分标准12

1.3隧道内的主要污染源12

1.3.1有害气体的性状与危害12

1.3.2可燃性气体与缺氧空气13

1.3.3粉尘14

1.3.4其他有害因素15

1.4隧道施工的空气质量要求15

1.4.1现行《铁路隧道施工规范》规定的卫生标准15

1.4.2现行《公路隧道施工技术规范》规定的卫生标准15

1.4.3现行《煤矿安全规程》规定的卫生标准16

1.4.4现行《金属非金属矿山安全规程》规定的卫生标准16

1.4.5现行《冶金地下矿山安全规程》规定的卫生标准17

1.5隧道内空气流动的运动状态19

1.5.1流体运动两大类型19

1.5.2黏性流体两种流动状态20

第2章 隧道施工通风方式及设备选型23

2.1隧道施工通风方式23

2.1.1自然通风23

2.1.2压入式通风23

2.1.3抽出式通风24

2.1.4混合式通风25

2.1.5巷道式通风27

2.1.6不同通风方式特点对比分析28

2.2隧道施工通风设备选择29

2.2.1通风机选型29

2.2.2通风管选型30

第3章 隧洞壁面粗糙度对通风的影响研究32

3.1壁面粗糙度对流体流动的影响32

3.1.1湍流黏性底层32

3.1.2壁面粗糙对流动的影响、湍流分区36

3.2 FLUNET壁面边界条件的定义37

3.2.1加入粗糙度修正的壁面律37

3.2.2设置粗糙度参数38

3.3典型粗糙壁面模型39

3.3.1粗糙单元模型39

3.3.2粗糙单元形状对流体流通影响41

3.3.3粗糙单元高度对流体流通影响44

3.3.4粗糙单元间距对流体流通影响47

3.3.5同一粗糙条件下断面直径的影响49

3.4壁面平均粗糙高度的定义50

3.5壁面粗糙常数的取值研究52

3.5.1粗糙常数的计算方法52

3.5.2粗糙常数计算的模型分解法55

3.5.3粗糙常数计算的主要粗糙度法59

第4章 隧洞施工通风的流体力学仿真研究61

4.1数值计算模型及边界条件确定61

4.1.1数值计算模型和方法61

4.1.2边界条件确定及基本假设65

4.1.3数值计算相关计算参数66

4.2锦屏引水隧洞壁面粗糙度取值68

4.2.1壁面粗糙高度取值68

4.2.2壁面粗糙常数取值72

4.3隧洞施工通风数值模拟74

4.3.1联合巷道式施工通风系统仿真74

4.3.2横通道及附近射流风机布置的三维仿真80

4.3.3轴流风管距掌子面距离的三维仿真84

4.3.4通风分流数值模拟研究91

4.3.5通风换向数值模拟研究95

第5章 长大隧道施工通风工程实例99

5.1锦屏水电站锦屏山隧洞施工通风99

5.1.1工程概况99

5.1.2施工通风方案100

5.1.3射流风机通风原理及计算100

5.1.4施工通风设计计算105

5.1.5射流风机选型与布置111

5.2锦屏水电站引水隧洞群施工通风114

5.2.1工程概况114

5.2.2施工通风方案118

5.2.3压入式辅以支洞射流通风技术研究119

5.2.4巷道式联合通风应用129

5.2.5通风效果现场测试144

5.3贵广铁路油竹山隧道施工通风163

5.3.1工程概况163

5.3.2施工通风设计163

5.3.3施工通风方案优化166

5.3.4风量计算171

5.3.5粉尘和有害气体现场测试分析172

5.3.6空气除尘净化技术174

5.4贵广铁路斗篷山隧道施工通风187

5.4.1工程概况187

5.4.2施工通风设计计算187

5.4.3施工通风数值计算分析193

5.4.4通风设备的选择199

5.4.5通风管理202

第6章 经验总结204

参考文献207