瑯琊山抽水蓄能電站地下主廠房熱環(huán)境特性的模型試驗與研究.pdf

1、本文結(jié)合瑯琊山抽水蓄能電站頂送風地下主廠房熱環(huán)境特性的通風空調(diào)熱態(tài)模型試驗，對地下主廠房工作區(qū)的溫度和速度分布進行研究。 通過文獻檢索與閱讀，著重圍繞地下水電站廠房熱環(huán)境控制領(lǐng)域，摸清其技術(shù)發(fā)展動向與存在問題，結(jié)合瑯琊山抽水蓄能電站地下主廠房通風模型試驗這一委托科研項目，為進行地下水電站廠房熱環(huán)境特性研究獲得了重要的技術(shù)依據(jù)。 該模型試驗以相似理論為基礎(chǔ)，采用熱量阿基米德數(shù)Arq為相似準則數(shù)。按照1/18的幾何比例尺以及

2、其他制約條件設(shè)計制作物理模型，同時完成測試儀器選配和測試輔助裝置的建立。 在分析地下建筑傳熱理論的基礎(chǔ)上，進行了熱量阿基米德數(shù)Arq相似準則的自模擬區(qū)研究。試驗研究表明，該模型處于熱量自模擬區(qū)，熱量阿基米德數(shù)Arq的改變對其工作區(qū)溫度分布沒有顯著影響。 試驗研究分三個階段進行。 第一階段試驗的主要目的在于確定最佳的送風口布置方案。第一階段試驗在設(shè)計送風量不變的前提下，安排有44、40、36、22、14個風口等五種

3、風口布置方案。在各個方案下，只考察發(fā)電機層工作區(qū)的溫度和速度分布。確定出最佳送風口方案為22個風口布置形式，原型最佳送風速度為8m/s，最佳送風口直徑為540mm。 第二階段試驗在第一階段試驗確定的最佳送風參數(shù)下，送自然風。同時改變水輪機層和蝸殼層接力風機以及埋管風機的啟閉情況，分別測定主廠房各層的溫度場和速度場，通過計算、分析和比較，確定出在最佳的送風速度和送風口徑下，母線層和水輪機層埋管引風，水輪機層和蝸殼層設(shè)置接力風機的效

4、果。試驗研究表明：埋管風機和接力風機開啟的效果優(yōu)于關(guān)閉時，發(fā)電機層風速分布滿足要求且分布均勻。 第三階段試驗在第一、二階段的基礎(chǔ)上，送冷風。同時改變水輪機層1＃、2＃接力風機的設(shè)置情況，對比兩段工作區(qū)溫、速度場的效果。同一工況多次測量，進行溫度、速度的誤差分析。試驗研究表明：水輪機層接力風機裝設(shè)于兩端效果最優(yōu)。主廠房發(fā)電機層兩段工作區(qū)的溫度呈對稱分布。主廠房各層的工作區(qū)風速不論大小還是方向都是不穩(wěn)定的，風速隨時間的變化，表現(xiàn)出極

5、大的隨機性。母線層埋管送風口附近區(qū)域風速值較大。水輪機層和蝸殼層接力風機附近區(qū)域風速值較大。母線層的溫度較高，而蝸殼層的溫度較低。同時推導(dǎo)出發(fā)電機層工作區(qū)無因次溫差分布的關(guān)系式，以推廣到同類型的電站發(fā)電機層。 綜合各階段的試驗研究，確定出最佳的送風口布置方案，找出埋管風機和接力風機開啟的效果優(yōu)于其關(guān)閉時，在冷風工況下，完成對試驗方案的優(yōu)化及試驗誤差的檢測。將發(fā)電機層工作區(qū)的無因次溫差還原為原型溫度時，嚴格地說只有送冷風(13℃～