水電站地下廠房中關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)基元——母線洞空氣流動特性研究.pdf

1、水力資源的優(yōu)越性能以及目前嚴(yán)重的能源短缺問題，使得水電站建設(shè)在我國的能源戰(zhàn)略中越來越重要；廠房通風(fēng)作為水電站建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，其設(shè)計質(zhì)量包括熱環(huán)境狀況和氣流組織效果的優(yōu)劣將直接影響到工作人員的工作效率和整個廠房機器設(shè)備的正常運行。本文結(jié)合西龍池水電站地下廠房通風(fēng)模型試驗這一委托科研項目，運用相似模型實驗和CFD數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對地下水電站洞室群通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型建立過程中的一個關(guān)鍵的網(wǎng)絡(luò)基元母線洞進行了研究。本文通過對母線洞的相似

2、模型實驗獲得了母線洞冷態(tài)下的阻抗U值；隨后進行的熱態(tài)實驗中，得出了不同Re數(shù)和Ar數(shù)下的阻抗U值。通過分析得出冷熱態(tài)下的阻抗U值差異，并獲得母線洞冷熱態(tài)阻抗U值無顯著差異的Ar數(shù)區(qū)域，擬合出阻抗U值與Ar數(shù)的一元線性回歸方程。 本文通過對西龍池水電站母線洞阻抗值CFD數(shù)值模擬結(jié)果與模型實驗結(jié)果的對照，驗證了CFD數(shù)值模擬方法對于此類通道阻抗模擬的可行性和可靠性。而后通過CFD數(shù)值模擬來分析母線洞冷態(tài)下的阻抗及其影響因素。通過分析

3、，從建筑結(jié)構(gòu)來說，母線洞的絕對粗糙度和通道進口處風(fēng)流斷面的變化對阻抗影響較小，而樓梯口與防火風(fēng)口的設(shè)置則對阻抗影響較大。從內(nèi)部設(shè)備的布置來說，啟動母線和內(nèi)部設(shè)備的多寡及其布置方式對阻抗影響較小，排風(fēng)口處風(fēng)機的臺數(shù)和風(fēng)口的斷面面積影響較大。在熱態(tài)情況下，控制通風(fēng)的雷諾數(shù)Re和熱量阿基米德數(shù)Ar，得出不同工況下的熱態(tài)阻抗U值，通過分析得出冷熱態(tài)下阻抗U值差異，并得出在一定Ar數(shù)下，母線洞的通風(fēng)量對阻抗U值影響不大，熱態(tài)阻抗U值僅為Ar數(shù)的函