fluent
高海拔长瓦斯隧道施工有害气体分布与通风长度设计实例研究
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高空煤气隧道空气密度小，供气困难。射流隧道通风是一种常见的施工通风方式。
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为探究高海拔瓦斯隧道污染物分布特征及隧道通风最佳通风长度,以宁禅隧道为工程背景,采用流体力学软件Fluent建立射流隧道三维模型。
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宁禅隧道是青海省最长的高海拔公路隧道，是569国道曼德拉至大同之间宁禅隘口至克图段的控制工程。
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本文以宁禅隧道为例，通过对隧道施工通风的现场调查分析，利用Fluent数值软件对施工期廊道通风网络进行模拟，分析了高海拔隧道廊道通风中甲烷和硫化氢的分布规律提出了廊道通风的优化设计长度，为高海拔特长瓦斯隧道施工通风提供参考。
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1. 围岩地质
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宁禅隧道是一条四车道上下分流的一级公路隧道，地处中高山构造剥蚀地貌区。宁禅隧道中后段穿越中、强风化碳质页岩（含煤系）与砂岩互层。
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钻探勘探表明，煤样瓦斯含量在0.06～1.67 m?3 /t之间，CH?4含量小于10%，巷道区吨煤瓦斯含量小于8 m?3?/ t，伴有硫化氢气体排放，为高气洞，。
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隧道区海平面最高海拔4122.0米，最低海拔3460.00米，年平均气温0.8℃。
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2. 施工通风
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隧道很长，如果采用强制通风和排气通风，会存在风管过长、风阻过大、能耗高等问题。
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因此，在施工过程中采用喷气廊道通风。平行双管隧道以右侧隧道口作为通风系统新风隧道，新风由射流风机引入。
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新风流向横向通道附近时，由轴流风机结合送风管送至左右工作面，对污染物进行稀释。
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进风侧脏空气由工作面经横向通道回流至回风侧隧道，与工作面回风侧脏空气汇合，最后由隧道口排出在回风侧。
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3. 有害气体分布特征
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选取高度为2 m（行人高度）的水平面进行观察。
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有毒有害气体含量最高的区域在掌子面，最高分别达到0.93%和0.11%。气体和硫化氢浓度已超过 0.5% 和 6.6 ppm 的限值。
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由于风管持续向掌子面送风，掌子面附近也存在低浓度区域。掌子面到横向通道的瓦斯和硫化氢浓度较高，分别为0.31%和0.03%，分布比较均匀。
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从廊道通风整体分析可以看出，在进风侧，大部分由洞外送入的新风并没有到达掌子面，而是通过横向通道直接到达排风洞，即没有充分利用。
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因此，优化廊道通风设计，提高隧道外向掌子面的送风量，不能只以总通风量作为评价指标，显得尤为重要。
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4.?通风长度优化及应用
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4.1 通风长度优化
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根据以上研究，高空廊道通风的关键是形成正回风，排出有害气体。关键因素是画廊的长度。廊道过长会增加通风阻力，影响回流，甚至造成倒流。
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此外，根据局部流场和瓦斯分布分析，掌子面与横向通道之间存在低风速区，该区域风速低于最低允许风速0.5 m/ s，不利于隧道内瓦斯等有毒有害气体的排放。
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为提高该区域的风速，减少有害气体聚集的可能性，需要优化施工通风。
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为此，针对不同施工长度的隧道建立计算模型，模拟不同通风长度对廊道通风的影响，并考察设置局部风机对气流的改善效果。
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4.2 应用
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根据优化结果，原通风长度由1500米缩短至1200米，并在掌子面及横向通道设置局部风机。
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在距掌子面2 m处设置瓦斯浓度传感器，实时监测措施前后瓦斯浓度变化。
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通风方式改造前，掌子面瓦斯浓度平均为0.35%，多次超过0.5%的限定浓度。通风方式改造后，掌子面平均瓦斯浓度迅速下降至0.16%，未出现超标现象。
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现场试验验证了通风措施的有效性，均值和最大值与数值模拟结果一致，也验证了数值计算的可靠性。
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5.?作者观点
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利用Fluent软件建立高空隧道施工通风模型，分析有害气体的分布特征。
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仿真结果表明，隧道内瓦斯浓度分布与实测值基本一致，偏差小于3.6%，表明仿真计算模型的精度能够满足高海拔隧道通风设计要求。
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通过缩短通风长度，可有效降低盲导段瓦斯浓度。当通风长度为1200m时，距工作面2m处最大瓦斯浓度降至0.31%，平均瓦斯浓度降至0.24%。
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在车行道前设置局部风机也可显着改善盲导段有害气体浓度，工作面最高气体浓度降至0.15%。
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6.?参考文献
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[1]Luo, Y.、Wang, Y. 和 Song, X. (2020).弯曲隧道沿线施工通风阻力损失数值模拟[J].太空工程?16 (S2), 897–903.
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[2]孙 L.（2018 年）.高空煤气隧道施工通风方案[J].?路马赫。建设。机甲。35、130–136.
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[3]王杰 (2016).公路长隧道施工巷道通风设计及效果试验[J].?绿色运输?(14), 178–179.
fluent和ansys的区别
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Fluent 丰富的物理模型
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FLUENT 因其用户界面友好，算法健壮，新用户容易上手等优点一直在用户中有着良好的口碑。长期以来，功能强大的模块，易用性和专业的技术支持所有这些因素使得 FLUENT 成为企业选择 CFD 软件时的首选。
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◆ 热交换模型 / 辐射模型
◆ 动网格模型
◆ 多相流模型
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FLUENT 软件 1996 年进入中国市场，迄今已为多数领域客户所认同。客户群分布于研究领域和工程领域，主要分布如下：
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建筑领域中应用：
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环境系统分析软件
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fluently什么意思
fluently ad. 1.流利地,流畅地 shespeaksfrenchfluently. 她法语说得很流利。
