防輻射挖掘機(jī)作業(yè)揚(yáng)塵擴(kuò)散運(yùn)移規(guī)律的數(shù)值模擬.pdf

1、隨著近年來國內(nèi)工業(yè)的快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)中直接或者間接排放到空氣中的粉塵日益增多，已然引起人們對(duì)粉塵危害和環(huán)境污染的極大關(guān)注。而作為高敏感行業(yè)的核工業(yè)目前正面臨重大核設(shè)施退役，于施工現(xiàn)場(chǎng)挖掘機(jī)作業(yè)過程中極易產(chǎn)生放射性揚(yáng)塵，這些高危粉塵一旦隨大氣風(fēng)流擴(kuò)散運(yùn)移至遠(yuǎn)方，勢(shì)必將對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境和居民造成難以估量的危害，故在核設(shè)施退役施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)實(shí)施切實(shí)有效的抑塵除塵措施就變得非常重要。而在制定抑塵除塵措施之前需要首先對(duì)挖掘機(jī)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)放射性粉塵的擴(kuò)散

2、運(yùn)移規(guī)律進(jìn)行深入研究，以期為措施的制定提供重要參考。
　　本文在前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合核設(shè)施退役挖掘機(jī)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，構(gòu)建了作業(yè)空間域三維物理模型，依據(jù)流體動(dòng)力學(xué)和氣固兩相流理論，建立了氣流流動(dòng)、粉塵受力及擴(kuò)散遷移、氣-固兩相耦合作用的數(shù)學(xué)模型，并基于CFD fluent流體動(dòng)力學(xué)仿真平臺(tái)，運(yùn)用單因素分析法，分別針對(duì)不同來流基準(zhǔn)風(fēng)速、地面粗糙長(zhǎng)度和粉塵顆粒密度工況下放射性粉塵流擴(kuò)散運(yùn)移及粉塵質(zhì)量濃度分布進(jìn)行了仿真模擬，通過對(duì)比分

3、析模擬結(jié)果，得出：不同來流基準(zhǔn)風(fēng)速工況下，粉塵流會(huì)呈現(xiàn)出不同的擴(kuò)散運(yùn)移形態(tài)和質(zhì)量濃度分布，且隨來流基準(zhǔn)風(fēng)速的增大，粉塵的擴(kuò)散范圍整體呈上升的趨勢(shì)；不同的地面粗糙長(zhǎng)度對(duì)粉塵流擴(kuò)散運(yùn)移也有一定影響，且當(dāng)?shù)孛娲植陂L(zhǎng)度取0.1m時(shí)粉塵流擴(kuò)散程度最大，取0.5m時(shí)擴(kuò)散程度最小，粉塵流的擴(kuò)散程度隨粗糙長(zhǎng)度呈非線性變化，且在0.1m時(shí)取得最大值；此外，粉塵流的擴(kuò)散運(yùn)移也會(huì)受到粉塵顆粒密度的影響，當(dāng)粉塵顆粒密度從300 kg/m3增大到5000kg/m

4、3時(shí)，粉塵流底部?jī)蓷l質(zhì)量濃度最大值區(qū)域整體上會(huì)呈現(xiàn)出逐漸靠攏的趨勢(shì)并最終合并，當(dāng)粉塵顆粒密度為2600 kg/m3時(shí)粉塵流具有最低擴(kuò)散高度。由以上研究成果可知，若要達(dá)到良好的抑塵除塵效果，可從減弱來流基準(zhǔn)風(fēng)速和增大地面粗糙長(zhǎng)度兩方面來著手。
　　本文除了研究放射性塵粒擴(kuò)散運(yùn)移規(guī)律之外，也對(duì)核設(shè)施退役作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)抑塵除塵措施——防護(hù)林進(jìn)行了探討。在防護(hù)林帶動(dòng)力效應(yīng)的理論分析與數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)之上，本文深入研究了防護(hù)林在減小風(fēng)力、削弱風(fēng)強(qiáng)方面