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(yàn)與研究.pdf

1、本文結(jié)合瑯琊山抽水蓄能電站頂送風(fēng)地下主廠房熱環(huán)境特性的通風(fēng)空調(diào)熱態(tài)模型試驗(yàn)，對(duì)地下主廠房工作區(qū)的溫度和速度分布進(jìn)行研究。 通過文獻(xiàn)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(dòng)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(fēng)模型試驗(yàn)這一委托科研項(xiàng)目，為進(jìn)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(yàn)以相似理論為基礎(chǔ)，采用熱量阿基米德數(shù)Arq為相似準(zhǔn)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(jì)制作物理模型，同時(shí)完成測(cè)試儀器選配和測(cè)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(jìn)行了熱量阿基米德數(shù)Arq相似準(zhǔn)則的自模擬區(qū)研究。試驗(yàn)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(duì)其工作區(qū)溫度分布沒有顯著影響。 試驗(yàn)研究分三個(gè)階段進(jìn)行。 第一階段試驗(yàn)的主要目的在于確定最佳的送風(fēng)口布置方案。第一階段試驗(yàn)在設(shè)計(jì)送風(fēng)量不變的前提下，安排有44、40、36、22、14個(gè)風(fēng)口等五種

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

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

5、大的隨機(jī)性。母線層埋管送風(fēng)口附近區(qū)域風(fēng)速值較大。水輪機(jī)層和蝸殼層接力風(fēng)機(jī)附近區(qū)域風(fēng)速值較大。母線層的溫度較高，而蝸殼層的溫度較低。同時(shí)推導(dǎo)出發(fā)電機(jī)層工作區(qū)無(wú)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(jī)層。 綜合各階段的試驗(yàn)研究，確定出最佳的送風(fēng)口布置方案，找出埋管風(fēng)機(jī)和接力風(fēng)機(jī)開啟的效果優(yōu)于其關(guān)閉時(shí)，在冷風(fēng)工況下，完成對(duì)試驗(yàn)方案的優(yōu)化及試驗(yàn)誤差的檢測(cè)。將發(fā)電機(jī)層工作區(qū)的無(wú)因次溫差還原為原型溫度時(shí)，嚴(yán)格地說(shuō)只有送冷風(fēng)(13℃～