考慮圍巖傳熱的深埋引水隧洞TBM施工通風(fēng)模擬
關(guān)鍵詞：深埋引水隧洞 tbm施工 圍巖傳熱 等效導(dǎo)熱系數(shù)
摘要：深埋引水隧洞的儲熱作用及TBM施工過程中的圍巖散熱導(dǎo)致通風(fēng)降溫除塵十分困難。相關(guān)研究僅考慮了隧洞壁面與風(fēng)流的熱交換作用,而忽略了圍巖內(nèi)部熱傳導(dǎo)的影響;同時,目前有關(guān)圍巖溫度場的研究大多將巖石導(dǎo)熱系數(shù)視為圍巖導(dǎo)熱系數(shù),忽略了裂隙填充介質(zhì)對圍巖傳熱的影響。針對以上兩方面的問題,提出基于多邊形離散裂隙網(wǎng)絡(luò)模型的圍巖等效導(dǎo)熱系數(shù)分形分析方法;進而建立綜合考慮圍巖內(nèi)部熱傳導(dǎo)和隧洞壁面與風(fēng)流的對流熱交換的深埋引水隧洞TBM施工通風(fēng)Euler-Lagrange兩相流數(shù)學(xué)模型。結(jié)合實際工程的分析表明該工程圍巖等效導(dǎo)熱系數(shù)為0.47 W/(m·K),遠低于巖石導(dǎo)熱系數(shù)3 W/(m·K)。將本模型和傳統(tǒng)模型的模擬結(jié)果與實測數(shù)據(jù)進行對比,驗證了本模型的準確性、一致性和有效性。研究結(jié)果可為相關(guān)深埋引水隧洞TBM施工通風(fēng)提供理論指導(dǎo)。
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