呼和浩特水電站母線洞及主變洞熱態(tài)通風(fēng)模型2D-PIV試驗(yàn)研究.pdf

1、水電站地下洞室的通風(fēng)屬于地下高大空間通風(fēng)。本文以相似理論為基礎(chǔ)，阿基米德數(shù)Ar為相似準(zhǔn)則數(shù)，建立1：50模型，將粒子圖像涮速技術(shù)(Particle ImageVelocimetry，簡(jiǎn)稱PIV)應(yīng)用于呼和浩特水電站抽水蓄能電站的母線洞及主變洞的熱態(tài)通風(fēng)研究中。試驗(yàn)在三種風(fēng)量(0.75G0、G0、1.25G0)三種熱源發(fā)熱量(0.75Q0、Q0、1.25 Q0)共九種試驗(yàn)方案條件下進(jìn)行。試驗(yàn)所進(jìn)行的工作及研究成果主要包括以下幾個(gè)方面：

2、r>　　 1、研究母線洞內(nèi)氣流流場(chǎng)隨熱源發(fā)熱量和送風(fēng)量變化而變化的規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)母線洞模型的阿基米德數(shù)ArQ越大時(shí)，母線洞內(nèi)由兩股送風(fēng)匯合的冷氣流貼附于工作區(qū)地面的距離越長(zhǎng)，這樣洞室內(nèi)工作區(qū)的舒適度較高的范國(guó)會(huì)更大一些。
　　 2、在九種試驗(yàn)方案條件下，母線洞工作區(qū)內(nèi)的平均氣流速度在0.1～0.2m/s之間變化，增加送風(fēng)量或熱源發(fā)熱量都能使工作區(qū)平均風(fēng)速和工作區(qū)風(fēng)速的均勻性增加；母線洞內(nèi)工作區(qū)溫度分布從進(jìn)風(fēng)口到出風(fēng)口逐漸

3、增大，溫度梯度最大是5℃，最小是2℃；送風(fēng)量的減小有利于提高工作區(qū)溫度分布的均勻性，熱源發(fā)熱量的變化對(duì)于工作區(qū)平均溫度及工作區(qū)溫度分布的均勻性影響都很小；主變室設(shè)計(jì)方案的方案5，其能量利用系數(shù)η值最高，這說(shuō)明方案5具有很好的經(jīng)濟(jì)性。
　　 3、主變室內(nèi)相對(duì)于熱源發(fā)熱量的變化，送風(fēng)量的變化大小對(duì)于整個(gè)氣流流場(chǎng)的速度分布狀況的影響更大；主變室工作區(qū)高度上被主變壓器分隔為兩部分：送風(fēng)口一側(cè)的平均風(fēng)速較大，各方案工作區(qū)平均風(fēng)速大約在0.

4、1～0.5m/s之間變化；回風(fēng)口一側(cè)平均風(fēng)速很低，各方案工作均風(fēng)速大約在0.05～0.15m/s之間變化；主變室工作區(qū)風(fēng)速的均勻性受熱源發(fā)熱量和送風(fēng)量的影響都較小；備方案主變室溫度工作區(qū)內(nèi)氣流溫度變化范圍為2.5℃～3.5℃之間，排風(fēng)溫度均小于26"C。
　　 4、GIS室內(nèi)送風(fēng)口一側(cè)的風(fēng)速很小，各方案工作區(qū)平均風(fēng)速大約在0.05～0.2m/s之間變化；回風(fēng)口—側(cè)處風(fēng)速較大小，各方案工作區(qū)平均風(fēng)速大約在0.07～0.4m/s之間

5、變化；各方案下GIS室溫度變化范圍為1～2℃；相對(duì)于熱源發(fā)熱量，送風(fēng)量比熱源發(fā)熱量對(duì)GIS室工作區(qū)溫度的影響更大。
　　 5、管道層內(nèi)氣流從送風(fēng)口直接流向回風(fēng)口，整個(gè)流場(chǎng)沒(méi)有明顯的氣流漩渦產(chǎn)生；工作區(qū)最大氣流速度出現(xiàn)在熱源正上方，接近回風(fēng)口位置處；工作區(qū)高度上，橫斷面中間1，3處風(fēng)速最大，回風(fēng)口—側(cè)1/3處風(fēng)速次之，送風(fēng)口一側(cè)的1/3處風(fēng)速最小，工作區(qū)平均風(fēng)速在0.05～0.2m/s之間變化；各點(diǎn)氣流溫度變化很小，溫度梯度小于1