Modelado Numérico de la Concentración de Polvo por Voladura y la Distribución del Tamaño de Partícula durante la Construcción de Túneles mediante Perforación y Voladura
Autores: Shi, Jianjun; Zhang, Wei; Guo, Shucheng; An, Huaming
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Reducir la concentración de polvo por voladuras
Proceso de excavación de túneles
Ambiente de trabajo
Modelo geométrico tridimensional
Transporte de polvo
Concentración de polvo
Tamaño de partículas de polvo
Ruta del túnel
Voladura de túneles
Distribución espacial
Tamaños de partículas
Tasa de flujo másico
Eficiencia en la construcción de ingeniería
Licencia
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Consultas: 6
Citaciones: Sin citaciones
Para reducir la concentración de polvo de voladura en el túnel durante la perforación y voladura, acelerar el proceso de excavación del túnel y mejorar el ambiente de trabajo para los trabajadores de la construcción, se estableció un modelo geométrico tridimensional de transporte de polvo basado en el modelo de flujo bifásico gas-sólido utilizando el software DesignModeler, y se utilizó el modelo de fase discreta (DPM) en el software FLUENT para simular la variación de la concentración de polvo y la distribución del tamaño de las partículas de polvo en diferentes ubicaciones a lo largo de la ruta del túnel dentro de los 1200 s después de la voladura del túnel. Los resultados mostraron que la concentración de polvo de voladura disminuyó gradualmente con el tiempo, siendo la disminución más rápida en el rango de 2 s a 120 s, y después de 900 s, la concentración de polvo se estabilizó. La distribución espacial general de la concentración de polvo mostró una tendencia a disminuir desde la cara de la palma hasta la entrada del túnel y desde la placa inferior hasta la parte superior. El patrón de distribución del polvo con diferentes tamaños de partículas no fue el mismo a lo largo de la longitud del túnel. Las partículas grandes se asentaron en el área de 25 m desde la cara de la palma bajo la acción de la gravedad. Con el aumento de la distancia, la tasa de flujo másico disminuyó y el tamaño de las partículas de polvo se volvió más pequeño, pero la proporción de partículas pequeñas aumentó gradualmente, mientras que el índice de distribución R-R aumentó. Los resultados de este estudio se confirmaron como fiables al comparar los datos medidos para proporcionar orientación sobre la tecnología de reducción de polvo en la voladura de túneles, con el fin de eliminar rápidamente el polvo generado durante el proceso de voladura y mejorar la eficiencia de la construcción de ingeniería.
Descripción
Para reducir la concentración de polvo de voladura en el túnel durante la perforación y voladura, acelerar el proceso de excavación del túnel y mejorar el ambiente de trabajo para los trabajadores de la construcción, se estableció un modelo geométrico tridimensional de transporte de polvo basado en el modelo de flujo bifásico gas-sólido utilizando el software DesignModeler, y se utilizó el modelo de fase discreta (DPM) en el software FLUENT para simular la variación de la concentración de polvo y la distribución del tamaño de las partículas de polvo en diferentes ubicaciones a lo largo de la ruta del túnel dentro de los 1200 s después de la voladura del túnel. Los resultados mostraron que la concentración de polvo de voladura disminuyó gradualmente con el tiempo, siendo la disminución más rápida en el rango de 2 s a 120 s, y después de 900 s, la concentración de polvo se estabilizó. La distribución espacial general de la concentración de polvo mostró una tendencia a disminuir desde la cara de la palma hasta la entrada del túnel y desde la placa inferior hasta la parte superior. El patrón de distribución del polvo con diferentes tamaños de partículas no fue el mismo a lo largo de la longitud del túnel. Las partículas grandes se asentaron en el área de 25 m desde la cara de la palma bajo la acción de la gravedad. Con el aumento de la distancia, la tasa de flujo másico disminuyó y el tamaño de las partículas de polvo se volvió más pequeño, pero la proporción de partículas pequeñas aumentó gradualmente, mientras que el índice de distribución R-R aumentó. Los resultados de este estudio se confirmaron como fiables al comparar los datos medidos para proporcionar orientación sobre la tecnología de reducción de polvo en la voladura de túneles, con el fin de eliminar rápidamente el polvo generado durante el proceso de voladura y mejorar la eficiencia de la construcción de ingeniería.