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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

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