基于喷雾冷却的隧道围岩施工降温效果分析

摘要

为了研究基于喷雾冷却的特长隧道围岩施工降温效果，该文依托中梁山隧道工程，采用数值模拟计算的方法，分析了不同喷雾量下隧道平均温度变化特征、不同湿度下喷雾蒸发效率和温降变化特征，以及不同喷雾位置下隧道断面平均气温变化特征，并对隧道断面空气温度的实测值与模拟值进行了对比分析。研究结果表明：(1)随着喷雾量的增大，隧道内的平均温度逐渐减小，当喷雾量为0.038 kg/s时，相比隧道初始温度，温度下降了2.75℃；(2)随着空气含湿量的增大，雾滴蒸发率逐渐减小，当空气含湿量为12 g/kg时，相比其他含湿量，雾滴蒸发率最高；(3)在距掌子面距离相同条件下，当空气含湿量为12 g/kg时，相比其他含湿量，喷雾后温降最大，最大温降为7.06℃；(4)空气温度实测值平均温度与模拟值平均温度相差不大，可认为空气温度实测值和模拟值基本相同。在实际隧道喷雾降温工程中，喷雾降温系统应与隧道的通风系统紧密结合，合理设置通风口的位置和通风量，促进空气形成良好的对流，同时控制隧道内的湿度，提高降温效果。

关键词

特长隧道 / 喷雾降温 / 蒸发效率 / 气体温度 / 数值模拟