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高海拔冻土隧道洞内施工环境温度场数值模拟
| 论文题名： | 高海拔冻土隧道洞内施工环境温度场数值模拟 |
| 关键词： | 高海拔;高寒区;隧道;环境;温度场 |
| 摘要： | 高海拔、高寒区的外界气候环境以及冻土围岩的特殊性,减少施工对冻土原始地温场的扰动和保持隧道混凝土结构质量以及人员、设备的正常作业,对洞内环境气温要求是严重对立的一对矛盾.因此,洞内环境气温的控制是保护冻土、保证隧道施工正常作业和工程质量的关键因素之一.在青藏铁路昆仑山和风火山隧道的恶劣气候环境下,洞外冷空气、隧道施工通风、供热、施工热源和冻土围岩间的相互换热及平衡过程十分复杂.该文将风筒供风流和隧道回风流传热问题简化为相互关联的热力学模型,研究风筒送风流和隧道内回风流的换热与平衡规律,采用有限差分数值法以Matlab语言为开发平台,编写非稳态环境下紊流流动的风流温度场计算程序,进行风筒和隧道内风流温度场计算模拟.根据高海拔、高寒区的气温环境以及冻土围岩特殊性,该论文首先研究确定了在寒季应保持隧道工作面的气温值和供热风筒末端所需的风温值;研究了供热风筒沿程热交换和风筒始端所需的风温大小;隧道在通风供热过程中沿程的热交换,沿程的分布温度场及热平衡所需的时间;还讨论了高压风管风流和高压水管水流温度场分布,以及对应的工程措施.高海拔、高寒区的隧道施工中,由于受外界高寒气温环境和洞内冻土围岩保护的要求,需要保证施工工作面的温度,需要分析隧道及风筒内气体温度场的分布规律,确定合理的送风温度和工作面温度值,为保护冻土及施工环境温度调节与控制奠定基础,指导高原隧道通风与供暖的设计与施工. |
| 作者： | 李现者 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 朱永全 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 石家庄铁道学院 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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