基于高地温引水隧洞的温度场数值模拟研究

本文结合能量传输方程,采用k-ε紊流模型,考虑温度场和流场的相互作用,并根据工程实际数据和环境状况,建立了三维引水隧洞水温预测模型。应用FLUENT计算软件对拟通水的齐热哈塔尔水电站引水隧洞的水温变化情况进行预测。通过与岷江映秀湾水电站有压引水隧洞进出口水温原型观测数据作对比,验证所用数学模型具有较高的可靠性。预测结果表明,由于引水隧洞高地温问题十分严重,过洞水流的温度有一定增加。基于模型的建立基础,预测结果准确可靠,为建设工程和下游水环境保护提供了科研依据。     

不同岩壁温度对围岩—喷射混凝土粘结强度的影响分析

本文以齐热哈塔尔水电站工程为依托,设计研制了高地温隧洞模拟试验装置,并试验分析了高地温热害洞段不同岩壁温度对围岩—喷射混凝土粘结强度的影响,同时进行了机理分析。试验结果表明:在空气相对湿度为90%的工况下,岩壁温度在50~90℃之间时,岩壁温度越高,粘结面混凝土微细观结构越为疏松多孔,粘结强度越低,并且90℃的高温岩壁喷射混凝土28 d龄期粘结强度要低于7 d龄期粘结强度。因此,建议在高温洞段采取铺设隔热层、喷射耐热混凝土、高湿养护等措施。     

基于ANSYS的高地温支护结构温度应力研究

针对高地温引水隧洞模拟试验,利用有限元软件ANSYS模拟围岩支护模型在常温18℃和高地温60℃工况下养护1、3、7 d的温度场、应力场。研究表明:常温工况混凝土水化热主要通过岩板散失;高地温加速了喷射混凝土的水化反应,其内部热量、水分散失主要在混凝土边壁及岩板接触的边角处;试件岩板模型的最大第一主应力出现在混凝土试件底角处,而不是中心最高温度处。