一种新型三区段喷雾系统及降尘性能研究

作     者：刘宁 陈坤 马文荣 苏杰 LIU Ning;CHEN Kun;MA Wenrong;SU Jie

作者机构：贵州大学土木工程学院贵州贵阳520025 中铁八局集团第三工程有限公司贵州贵阳520007 中铁二局集团第一工程有限公司贵州贵阳520007 

基　　金：黔教合KY字(101) 黔科合支撑(2Y036号) 贵州省交通运输厅2021年度科技项目(2021-122-050) 

出 版 物：《隧道建设（中英文）》 (Tunnel Construction)

年 卷 期：2022年第42卷第4期

页      码：630-639页

摘      要：为解决隧道爆破粉尘排除难和粉尘质量浓度超标的问题,设计了新型三区段喷雾系统并对其相关参数开展研究。基于自行搭建的喷雾降尘试验平台,分析隧道爆破粉尘样本粒径特征与喷嘴适用性;利用CFD软件对喷嘴不同布置方式与入射角度进行数值模拟,分析雾滴场中质量浓度、速度和粒径等特征的变化规律;通过现场应用测试新型喷雾系统降尘性能。研究结果表明:1)隧道沿程粉尘峰值体积频率向小粒径方向移动,且峰值体积频率不断增大;2)直径1.9 mm的广角型实心锥形喷嘴对近掌子面处的粉尘抑尘效果更佳,1.2 mm的精细型实心锥形喷嘴适用于小粒径粉尘除尘;3)随着入射角度的增加,雾滴直接入射区域内质量浓度超过1 g/m^(3)的面积先增加后减小;4)喷嘴置于顶部、侧部和底部时,最佳入射角度分别为60°、60°和45°。现场应用表明,采用三区段喷雾系统后,各测点位置呼吸尘和全尘降尘效率均高于75%,与原有控尘措施相比,平均降尘效率提高了42.71%,能有效改善洞内施工人员作业环境和阻止隧道内粉尘向外扩散。

主 题 词：隧道 粉尘 三区段喷雾系统 CFD模拟 现场量测 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

D　O　I：10.3973/j.issn.2096-4498.2022.04.011

馆 藏 号：203111168...