بررسی توزیع جریان هوا در قاب اصلی ماشین حفاری تمام مقطع تونل با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی مطالعه موردی: ماشین حفاریS۱۲۴ شرکت هرنکنشت

آگاهی از الگوهای توزیع جریان هوا در داخل ماشین حفاری تمام مقطع تونل می­تواند یک محیط ایمن برای پرسنل و ماشین آلات ایجاد کند. کمیت و کیفیت جریان هوا در فضاهای زیرزمینی بسیار مهم است به طوری که مقدار هوا در تهویه فضاهای زیرزمینی باید برای ترقیق گازها و گرد و غبار کافی باشد و دمای هوا را کنترل نماید. در این مقاله به منظور بررسی الگوهای توزیع جریان هوا در قسمت قاب اصلی ماشین حفاری تمام مقطعS۱۲۴  شرکت هرنکنشت از دینامیک سیالات محاسباتی و مطالعات میدانی استفاده شده است. به منظور بررسی استقلال شبکه، چهار مقدار مختلف از ابعاد شبکه اجرا شده و نتایج آن برای اطمینان از یک راه حل مستقل با سرعت محلی در یک نقطه مقایسه شده است. مدلسازی سیالاتی به روش حجم محدود مبتنی بر المان انجام شده است. نتایج نشان می­دهد جریان هوای کافی در ۲/۸۹ درصد از فضای ماشین وجود ندارد و از قسمت پشت اتاق کنترل تا انتهای قاب اصلی ماشین، منطقه مرده وجود دارد. این منطقه می­تواند محل تجمع گازهای خطرناک، گرد و غبار و سایر آلاینده ها باشد. یکی از راهکارها برای کاهش مناطق مرده، افزایش دبی هوای ورودی است. افزایش میزان سرعت ورودی هوا و مطالعه توزیع جریان هوا انجام شد. مطالعات نشان داد در صورت استفاده از بیشینه ظرفیت جت فن ها، امکان کاهش مناطق مرده و ایجاد مناطق امن به صورت قابل قبولی وجود ندارد. لذا استفاده از جت فن با سرعت های بیشتر کمکی به بهبود توزیع جریان هوا نکرده و تنها هزینه های انرژی را افزایش خواهد داد.

کلیدواژه ها:

air flow ، Tunnel Boring Machine ، Ventilation ، Computational fluid dynamics ، Modeling