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考慮圍巖傳熱的深埋引水隧洞TBM施工通風模擬
王曉玲; 禹旺; 劉長欣; 呂明明; 胡連興 天津大學水利工程仿真與安全國家重點實驗室; 天津300072; 中國長江三峽集團有限公司; 北京100038
關鍵詞：深埋引水隧洞 tbm施工 圍巖傳熱 等效導熱系數
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致通風降溫除塵十分困難。相關研究僅考慮了隧洞壁面與風流的熱交換作用,而忽略了圍巖內部熱傳導的影響;同時,目前有關圍巖溫度場的研究大多將巖石導熱系數視為圍巖導熱系數,忽略了裂隙填充介質對圍巖傳熱的影響。針對以上兩方面的問題,提出基于多邊形離散裂隙網絡模型的圍巖等效導熱系數分形分析方法;進而建立綜合考慮圍巖內部熱傳導和隧洞壁面與風流的對流熱交換的深埋引水隧洞TBM施工通風Euler-Lagrange兩相流數學模型。結合實際工程的分析表明該工程圍巖等效導熱系數為0.47 W/(m·K),遠低于巖石導熱系數3 W/(m·K)。將本模型和傳統模型的模擬結果與實測數據進行對比,驗證了本模型的準確性、一致性和有效性。研究結果可為相關深埋引水隧洞TBM施工通風提供理論指導。
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