基于CFD的泥水盾构舱体流场特性研究

简介

为解决泥水盾构机舱体结构设计不合理导致的刀盘胶结泥饼问题,以济南黄河隧道工程为例,建立泥水盾构机舱体简化模型,并基于CFD数值模拟方法探究泥水盾构机舱体内刀盘开口率和刀盘厚度对舱内泥浆流动性能的影响。结果表明:刀盘开口率的增大会使得刀盘受力与舱内流体速度减小;当开口率为50%时,开挖舱内的平均压力明显大于其他开口率方案中的压力;刀盘厚度与刀盘受力的关系随着入口速度的变化而变化,开挖舱内的压力基本不受刀盘厚度变化的影响,舱内流体速度随着刀盘厚度增加呈增幅减小的增大趋势。根据仿真结果得出舱内刀盘受力、流体速度、开挖舱平均压力与进浆流速的函数关系以及推荐的刀盘结构参数,并成功应用于济南黄河隧道工程。