常規(guī)島主廠房通風(fēng)模式優(yōu)化與數(shù)值模擬的研究.pdf

1、目前，我國社會和經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展面臨能源和環(huán)境兩個瓶頸，在滿足當(dāng)代經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的前提下，如何降低能源和資源消耗，減少各類污染物排放，成為我們必須應(yīng)對的挑戰(zhàn)，隨著核能在中國能源發(fā)展戰(zhàn)略中的地位被不斷提升，我國核電廠的數(shù)量和容量正在迅速增加。迄今為止，核電站常規(guī)島主廠房中主要采用的通風(fēng)模式為蒸發(fā)冷卻(加熱)機組機械進風(fēng)、屋頂風(fēng)機機械排風(fēng)，這種方案能有效控制主廠房的室內(nèi)空氣品質(zhì)，保障發(fā)電機組的安全運行，但同時會導(dǎo)致投資成本和運行能耗增

2、加。合理地引進自然風(fēng)，獲得既節(jié)約能源又安全運行的通風(fēng)方案對節(jié)能減排，特別是工業(yè)建筑節(jié)能設(shè)計的發(fā)展具有非常重要的意義。
　　 由于缺乏設(shè)計和運行經(jīng)驗，有關(guān)核電站常規(guī)島主廠房的設(shè)計規(guī)程還沒有出臺，常規(guī)島主廠房的結(jié)構(gòu)形式與火電廠的汽機房相似，但兩者在設(shè)備特性和管道熱力系統(tǒng)方面差異較大，參考火力發(fā)電廠的設(shè)計手冊和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的通風(fēng)系統(tǒng)的氣流組織效果不佳，影響核電發(fā)電機組的穩(wěn)定運行。為了得到主廠房節(jié)能的通風(fēng)方案，指導(dǎo)這類設(shè)計項目的工程設(shè)計

3、，經(jīng)設(shè)計院委托，對某核電站常規(guī)島主廠房通風(fēng)模式的可行性進行論證，并提出合理的改進方案。
　　 本文首先采用CFD技術(shù)對主廠房的風(fēng)環(huán)境進行了數(shù)值模擬。利用UDF功能，定義了與當(dāng)?shù)氐孛箔h(huán)境更接近的近地面大氣風(fēng)速剖面函數(shù)，并將速度入口條件通過UDF接口導(dǎo)入至Fluent軟件中，模擬得到了主廠房周圍及其表面的風(fēng)壓分布狀況。然后運用雷諾平均法(RANS)中的Realizable k-ε湍流模型和DO輻射模型對典型工況下常規(guī)島主廠房內(nèi)的氣流

4、組織進行數(shù)值模擬，得到了主廠房的通風(fēng)量、速度場及溫度場。在此基礎(chǔ)上通過對主廠房各層的通風(fēng)量、工作面平均溫度及排風(fēng)溫度等參數(shù)的分析，得到室內(nèi)的氣流分布狀況；通過對比試驗，對影響主廠房通風(fēng)換氣效果的因素(如：室外風(fēng)速和方向、湍流度、空氣溫度、風(fēng)機大小和數(shù)目及通風(fēng)口大小和位置等結(jié)構(gòu)參數(shù)等)進行了探討，并提出改善出室內(nèi)氣流組織效率的措施。最后將數(shù)值模擬的結(jié)果與試驗測量的數(shù)據(jù)進行比較，驗證運用數(shù)值法模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性，由此說明采用數(shù)值法預(yù)測常規(guī)島主