瑯琊山水電站地下廠房發(fā)電機(jī)層拱頂送風(fēng)氣流組織試驗(yàn)與研究.pdf

1、即將開工興建的瑯琊山抽水蓄能電站深埋地下，其機(jī)電設(shè)備布置尺寸較為緊湊，工藝布置形式也不同于以往的抽水蓄能電站。因此，該水電站的氣流組織研究自然有其特殊性，也具有頗大的工程應(yīng)用價(jià)值。本文結(jié)合瑯琊山抽水蓄能電站地下主廠房熱態(tài)模型試驗(yàn)項(xiàng)目的后期模型試驗(yàn)研究任務(wù)，進(jìn)行該電站頂送風(fēng)地下主廠房通風(fēng)空調(diào)熱環(huán)境特性的模型試驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算，著重對(duì)地下主廠房發(fā)電機(jī)層的氣流組織優(yōu)化及空間溫度和速度分布性狀進(jìn)行研究。 首先通過檢索、查閱大量相關(guān)科技文獻(xiàn)和

2、工程調(diào)研分析，摸清了國(guó)內(nèi)外地下水電站通風(fēng)空調(diào)技術(shù)應(yīng)用的歷史、現(xiàn)狀、發(fā)展動(dòng)向與存在問題。迄今為止，模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬仍是水電站地下廠房氣流組織研究的重要手段。 在模型試驗(yàn)階段，在理論分析的基礎(chǔ)上，借助于流體力學(xué)相似性原理，應(yīng)用定律分析法，以模型和原型的幾何比例尺為基礎(chǔ)，推導(dǎo)出各參數(shù)的相似比例尺，從而為模型試驗(yàn)打下了理論基礎(chǔ)。在進(jìn)行模型試驗(yàn)時(shí)，檢驗(yàn)所建模型性能，同時(shí)完善其結(jié)構(gòu)，確保機(jī)械通風(fēng)試驗(yàn)可靠進(jìn)行，依據(jù)相似理論正確設(shè)計(jì)模型試驗(yàn)方

3、案，研究送風(fēng)量、排風(fēng)比例和風(fēng)口布置對(duì)發(fā)電機(jī)層工作區(qū)的溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)的影響，應(yīng)用正交試驗(yàn)和層次分析法相結(jié)合的方法得出最佳組合方案：送風(fēng)量為17.4×104m3/h，22個(gè)風(fēng)口均勻布置，風(fēng)口尺寸為600mm，上下游排風(fēng)比例為1:3，送風(fēng)溫度為16.9℃。同時(shí)發(fā)現(xiàn)加大上游側(cè)或下游側(cè)任意一側(cè)的排風(fēng)量可以降低該側(cè)的溫度。 在進(jìn)行數(shù)值模擬(CFD)時(shí)，結(jié)合模型試驗(yàn)條件，運(yùn)用專用CFD軟件進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，將其結(jié)果與模型試驗(yàn)相比較，驗(yàn)證了數(shù)值計(jì)算

4、的正確性。在此基礎(chǔ)上，模擬了5種風(fēng)口布置方案和送風(fēng)量的改變對(duì)發(fā)電機(jī)層溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)的影響，獲得了些可供參考的結(jié)論：在風(fēng)量和送風(fēng)速度不變的條件下，風(fēng)口個(gè)數(shù)在(14~22)小范圍變化時(shí)，工作區(qū)平均風(fēng)速基本不變，大幅度增加風(fēng)口個(gè)數(shù)(36~44)就會(huì)導(dǎo)致工作區(qū)平均風(fēng)速的降低，風(fēng)口數(shù)在14~36之間對(duì)工作區(qū)的溫度不均勻系數(shù)影響不大，當(dāng)風(fēng)口數(shù)>36時(shí)，溫度不均勻系數(shù)隨著風(fēng)口數(shù)的增多而變小，速度不均勻系數(shù)一直隨著風(fēng)口數(shù)的增加而減少；在風(fēng)口布置和尺寸不