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作者:张衡;柳苏;秦妍;刘峻通;李裕倩;董艳;曹永;卢方超;郭绍帅;刘艳;
单位:北京市科学技术研究院城市安全与环境科学研究所职业危害评价与控制技术中心;东北大学土木与资源工程学院;安徽理工大学矿业工程学院;河南城建学院市政与环境学院;平顶山天安煤业股份有限公司;华北水利水电大学环境与市政工程学院;
摘要:研究基于Fluent数值模拟与现场试验相结合的方法,系统揭示了在自然通风条件下,地下直埋闸井有限空间内流场、温度特征与气体扩散的时空演化规律。研究结果显示:在自然通风条件下,地下直埋闸井有限空间内受其本身结构和空气热升力的影响,风流在直埋闸井中上部形成涡流,顶部空气速度较快、温度较低、氧气和二氧化碳体积分数恢复较快;随着直埋闸井深度增大和自然通风速度降低,其内部温度降低至稳定值和气体体积分数恢复至正常值的时间逐渐延长;当自然通风速度为1 m/s,直埋闸井有限空间深度分别为1 m、1.5 m、2 m、2.5 m和3 m时,自然通风时间分别不应小于12 min、13 min、15 min、16 min和19 min;当直埋闸井深度为3 m,自然通风速度分别为1 m/s、2 m/s和3 m/s时,自然通风时间分别不应小于19 min、17 min和15 min。在实际作业过程中,应以地下直埋闸井有限空间底部空气中的氧气体积分数作为衡量通风效果的关键参数,且应根据现场实际情况进行合理调整。
关键词:安全工程;;地下直埋闸井;;有限空间;;自然通风;;数值模拟;;气体体积分数
基金资助:国家重点研发计划资助项目(2024YFC3015001);; 北京市博士后科研资助项目(2024-ZZ-74);; 北京市科协2024—2026年度青年人才托举工程;; 应急管理部重点科技计划项目(2024EMST141406)