基于Fluent的地下工程通风数值模拟 [Numerical Modeling of Underground Engineering Ventilation Based on Fluent Softw 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　是作者近年来在地下工程通风问题数值模拟分析方面进行理论研究和实际应用的成果总结。全书共分7章，**章简要叙述数值模拟的发展及其研究现状，分析地下工程通风问题的特点及其数值模拟方法；第2章介绍Fluent软件的特点及应用领域、数值计算方法及地下工程通风问题的数值模拟步骤；第3章介绍隧道通风模型实验的相似理论及纵向通风实验结果；第4章介绍采用Fluent软件对4种不同的风机串联模式下的隧道内风速和压力分布情况的数值模拟成果；第5章给出在隧道洞口外静风和有风的情况下废气的扩散情况的数值模拟结果：第6章介绍煤矿采场有瓦斯涌出情况下的通风模拟理论和方法；第7章介绍采空区瓦斯运移规律数值模拟成果。
　　《基于Fluent的地下工程通风数值模拟》可供土木工程、矿业工程、水利水电工程、交通运输工程等地下工程专业技术人员参考。

内页插图

目录

第1章 绪论
1．1 地下工程通风概述
1．2 公路隧道通风概述
1．3 煤矿地下采场通风概述
1．3．1 煤矿地下采场通风方式
1．3．2 煤矿采场通风的研究现状

第2章 Fluent软件的特点及数值模拟方法
2．1 Fluent软件概况
2．1．1 Fluent软件的原理
2．1．2 Fluent软件的基本构成
2．1．3 Fluent软件的计算类型及应用领域
2．1．4 Fluent多孔介质模型
2．1．5 Fluent软件判断收敛的准则
2．1．6 求解分析过程
2．2 流体动力学控制方程
2．3 射流运动基本方程
2．4 多孔介质的内部损失
2．5 多孔介质中的湍流处理

第3章 隧道纵向通风模型实验
3．1 隧道内流体假设
3．2 相似原理
3．3 相似准则
3．4 模型率
3．5 隧道模型实验
3．5．1 实验材料与设备
3．5．2 摩阻系数的确定
3．5．3 实验结果
3．6 数值模拟与模型实验的对比分析
3．6．1 隧道内气体简化
3．6．2 计算模型
3．6．3 计算值与实验值进行对比
3．7 本章小结

第4章 纵向通风下不同风机组合方式的数值模拟
4．1 计算模型
4．2 单股射流和双股射流的对比
4．3 4种不同工况的对比
4．4 本章小结

第5章 隧道洞口废气扩散数值模拟
5．1 隧道洞口污染气体的特性
5．2 隧道洞口污染气体扩散的基本理论
5．3 隧道洞口污染气体扩散的数值模拟
5．3．1 计算模型
5．3．2 数值模拟结果和分析
5．4 本章小结

第6章 采场瓦斯运移特征及数学表征
6．1 采空区瓦斯运移特征
6．1．1 采空区基本特征
6．1．2 采空区瓦斯涌出特征
6．1．3 采空区瓦斯运移特征
6．1．4 采空区漏风
6．1．5 采空区瓦斯治理技术
6．2 煤层瓦斯运移特征
6．2．1 煤储层的基本特征
6．2．2 煤层瓦斯渗流特征
6．3 采场气体流动的数学模型
6．4 本章小结

第7章 采空区瓦斯运移规律数值模拟
7．1 计算模型
7．1．1 物理模型
7．1．2 Gambit建模与网格划分
7．1．3 访界条件
7．2 数值模拟
7．2．1 孔隙率均匀分布流场模拟
7．2．2 孔隙率非均匀分布流场模拟
7．3 本章小结
参考文献

前言/序言

　　19世纪是桥的世纪，20世纪是高层建筑的世纪，而21世纪是地下工程的世纪。特别是随着城市的快速发展，资源的过度开发，必然会带来环境污染、能源紧张、交通拥挤和水资源短缺等严重问题，因此人们不得不向地下要生存空间，以缓解土地资源紧张而带来的压力。地下工程在我国资源开发、城市建设、交通工程和可持续发展中将发挥不可替代的作用。
　　地下工程是指在岩体或土层中修建的通道和各种类型的地下建筑物，包括交通运输方面的铁路、道路、运河隧道，以及地下铁道和水底隧道等；工业和民用方面的市政、防空、采矿、储存和生产等用途的地下工程等；军用方面的各种国防坑道等；水利发电工程方面的地下发电厂房以及其他各种水工隧洞等。
　　地下工程具有恒温、恒湿、隔热、遮光、气密、隐蔽、安全等诸多优点，但同时也具有相对封闭，与地表联系通道很少等特点。地下工程通风担负着向地下空间供给新鲜空气、排除有害气体以及粉尘和炮烟等有害物质，为地下工程建造和运营提供所需的空气环境的重要作用。地下工程通风不仅是地下工程的重要组成部分，而且也是必不可少的劳动保护措施，又是改善地下环境的安全技术手段，对保护建造期间作业人员以及运营期间的人员健康与安全和发展地下工程都有着重要的现实意义。
　　本书是作者近年来在地下工程通风问题数值模拟分析方面进行理论研究和实际应用的成果总结。主要是以煤矿采煤工作面通风和隧道运营通风为研究对象，在国内外文献调研的基础上，通过渗流力学、岩石力学、采矿工程等多学科交叉，采用理论分析、模型试验和数值计算相结合的方法，建立了地下工程通风的数学力学模型，通过模型实验和数值模拟结合的方法，揭示了地下工程通风的基本规律，给出了通风优化设计的方法和结果。
　　全书共分7章，第1章简要叙述数值模拟的发展及其研究现状，分析地下工程通风问题的特点及其数值模拟方法；第2章介绍Fluent软件的特点及应用领域、数值计算方法及地下工程通风问题的数值模拟步骤；第3章介绍隧道通风模型实验的相似理论及纵向通风实验结果；第4章介绍采用Fluent软件对4种不同的风机串联模式下隧道内风速和压力分布情况的数值模拟成果；第5章给出隧道洞口外静风和有风的情况下废气的扩散情况的数值模拟结果；第6章介绍煤矿采场有瓦斯涌出情况下的通风模拟理论和方法；第7章介绍采空区瓦斯运移规律数值模拟成果。
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