熊翰林[1]2003年在《琅琊山抽水蓄能电站地下主厂房热环境特性的模型试验与研究》文中指出本文结合琅琊山抽水蓄能电站顶送风地下主厂房热环境特性的通风空调热态模型试验，对地下主厂房工作区的温度和速度分布进行研究。通过文献检索与阅读，着重围绕地下水电站厂房热环境控制领域，摸清其技术发展动向与存在问题，结合琅琊山抽水蓄能电站地下主厂房通风模型试验这一委托科研项目，为进行地下水电站厂房热环境特性研究获得了重要的技术依据。该模型试验以相似理论为基础，采用热量阿基米德数为相似准则数。按照1/18的几何比例尺以及其他制约条件设计制作物理模型，同时完成测试仪器选配和测试辅助装置的建立。在分析地下建筑传热理论的基础上，进行了热量阿基米德数相似准则的自模拟区研究。试验研究表明，该模型处于热量自模拟区，热量阿基米德数的改变对其工作区温度分布没有显着影响。试验研究分叁个阶段进行。第一阶段试验的主要目的在于确定最佳的送风口布置方案。第一阶段试验在设计送风量不变的前提下，安排有44、40、36、22、14个风口等五种风口布置方案。在各个方案下，只考察发电机层工作区的温度和速度分布。确定出最佳送风口方案为22个风口布置形式，原型最佳送风速度为8m/s，最佳送风口直径为540mm。第二阶段试验在第一阶段试验确定的最佳送风参数下，送自然风。同时改变水轮机层和蜗壳层接力风机以及埋管风机的启闭情况，分别测定主厂房各层的温度场和速度场，通过计算、分析和比较，确定出在最佳的送风速度和送风口径下，母线层和水轮机层埋管引风，水轮机层和蜗壳层设置接力风机的效果。试验研究表明：埋管风机和接力风机开启的效果优于关闭时，发电机层风速分布满足要求且分布均匀。第叁阶段试验在第一、二阶段的基础上，送冷风。同时改变水轮机层1、2接力风机的设置情况，对比两段工作区温、速度场的效果。同一工况多次测量，进行温度、速度的误差分析。试验研究表明：水轮机层接力风机装设于两端效果最优。主厂房发电机层两段工作区的温度呈对称分布。主厂房各层的工作区风速不论大小还是方向都是不稳定的，风速随时间的变化，表现出极大的随机性。母线层埋管送风口附近区域风速值较大。水轮机层和蜗壳层接力风机附近区域风速值较大。母线层的温度较高，而蜗壳层的温度较低。同时推导出发电机层工作区无因次温差分布的关系式，以推广到同类型的电站发电机层。<WP=5>综合各阶段的试验研究，确定出最佳的送风口布置方案，找出埋管风机和接力风机开启的效果优于其关闭时，在冷风工况下，完成对试验方案的优化及试验误差的检测。将发电机层工作区的无因次温差还原为原型温度时，严格地说只有送冷风（13℃~15℃）才能保证其工作区的温度分布要求；要想充分利用自然风，只有合理加大送风量，才能满足发电机层工作区的温度分布要求，同时达到节能的目的。
陈言桂[2]2005年在《琅琊山水电站地下厂房发电机层拱顶送风气流组织试验与研究》文中研究说明即将开工兴建的琅琊山抽水蓄能电站深埋地下,其机电设备布置尺寸较为紧凑,工艺布置形式也不同于以往的抽水蓄能电站。因此,该水电站的气流组织研究自然有其特殊性,也具有颇大的工程应用价值。本文结合琅琊山抽水蓄能电站地下主厂房热态模型试验项目的后期模型试验研究任务,进行该电站顶送风地下主厂房通风空调热环境特性的模型试验和数值计算,着重对地下主厂房发电机层的气流组织优化及空间温度和速度分布性状进行研究。首先通过检索、查阅大量相关科技文献和工程调研分析,摸清了国内外地下水电站通风空调技术应用的历史、现状、发展动向与存在问题。迄今为止,模型试验和数值模拟仍是水电站地下厂房气流组织研究的重要手段。在模型试验阶段,在理论分析的基础上,借助于流体力学相似性原理,应用定律分析法,以模型和原型的几何比例尺为基础,推导出各参数的相似比例尺,从而为模型试验打下了理论基础。在进行模型试验时,检验所建模型性能,同时完善其结构,确保机械通风试验可靠进行,依据相似理论正确设计模型试验方案,研究送风量、排风比例和风口布置对发电机层工作区的温度场和速度场的影响,应用正交试验和层次分析法相结合的方法得出最佳组合方案:送风量为17.4×10~4m~3/h,22个风口均匀布置,风口尺寸为600mm,上下游排风比例为1:3,送风温度为16.9℃。同时发现加大上游侧或下游侧任意一侧的排风量可以降低该侧的温度。在进行数值模拟(CFD)时,结合模型试验条件,运用专用CFD软件进行数值计算,将其结果与模型试验相比较,验证了数值计算的正确性。在此基础上,模拟了5种风口布置方案和送风量的改变对发电机层温度场和速度场的影响,获得了些可供参考的结论:在风量和送风速度不变的条件下,风口个数在(14~22)小范围变化时,工作区平均风速基本不变,大幅度增加风口个数(36~44)就会导致工作区平均风速的降低,风口数在14~36之间对工作区的温度不均匀系数影响不大,当风口数>36时,温度不均匀系数随着风口数的增多而变小,速度不均匀系数一直随着风口数的增加而减少;在风口布置和尺寸不变的情况下,送风量变化时,工作区平均温度随送风量增大而降低,平均温度的降低量逐渐趋于减少,能量利用系数先是随着送风量的增加而增大,后随送风量增加而减少。这些研究成果不仅直接为琅琊山抽水蓄能电站项目建设提供了必要的技术支撑,对同类水电厂房的建设也具有较大的指导意义与参考价值。
张治[3]2005年在《龙滩地下水电站热环境特性研究》文中研究表明近几十年来,受能源危机的影响,水电能源又以其所具有的清洁性和可再生性,使得世界许多国家投入到大规模地建设水电站之中。要使建成后的水电站投入正常运行,必须要保证厂房内有一个适宜的热环境。对于象龙滩这样大型的地下水电站,由于其地下洞室群结构复杂,要保持和控制良好的热环境实属不易,因此借助于通风模型试验来研究龙滩地下水电站厂房的热环境特性对验证通风设计的合理性。同时所得到的结论也可为其它水电站的建设提供有价值的参考。当今水电站厂房热环境研究主要集中在主厂房,而对于龙滩电站如此复杂的洞室群,研究全厂热环境特性尤显重要。本论文从文献检索、理论分析,到完成自然通风、机械通风及主厂房拱顶送风3 阶段模型试验,对电站两大通风系统的风量分配,地下厂房内的温度分布规律,以及主厂房发电机层工作区的温度与风速分布规律进行了深入的分析和研究。本论文在理论分析的基础上,借助于流体力学相似性原理,应用定律分析法和方程分析法,以模型和原型的几何比例尺为假设条件,推导出各参数的相似比例尺,从而为模型的试验打下了理论基础。自然通风试验是通过开启机组台数和室外温度的变化,由试验结果推导出原型的状况,来研究厂房内温度分布和变化规律以及通风量的变化和分配规律,由此推导出龙滩地下水电站厂房在春季适合自然通风的条件是主变通风系统的进风温度不大于19.3℃,而主厂房则不可以进行自然通风。机械通风试验通过模型在一定的通风量条件下,改变开启机组的台数,由模型厂房内的温度分布和风量分配试验结果,推算出原型在设计通风量下的温度分布和风量分配状况,来研究机械通风条件下厂房内的温度分布和风量分配规律,由此进一步验证原型通风设计的合理性,并提出改善厂房热环境的合理性建议。主厂房拱顶送风试验是在夏季机械通风试验的基础上,通过测试拱顶送风口的风速及发电机层工作区的温度与风速,推算出在原型所设计的送风量以及拱顶送风口直径大小和个数的条件下,发电机层工作区的温度和风速,以此来研究工作区的温度和风速分布规律,由此验证了原型拱顶送风口设计的合理性。本论文通过3 阶段的模型试验,基本研究分析出龙滩电站地下厂房的热环境特性,得出了一些关键性的结论并由此对原型的通风设计提出了合理性的建议,
何喆[4]2005年在《琅琊山水电站地下厂房发电机层通风模型试验与研究》文中指出琅琊山抽水蓄能电站由于其特殊的地质条件,机电设备布置尺寸较为紧凑,工艺布置形式也不同于以往的水电站。不同的水电站地下厂房在通风设计上既存在共性又各具特点,因此,该水电站的厂房空间气流组织以及空气流动与分布特性研究自然有其特殊性,也具有颇大的应用价值。本论文结合本院承接的琅琊山水电站地下厂房通风后续模型试验这一委托科研课题,通过检索、查阅大量相关科技文献和工程调研分析,摸清了国内外地下水电站通风空调技术应用的历史、现状、发展动向与存在问题。为该项目模型试验研究奠定了良好的基础。正确设计模型是琅琊山抽水蓄能电站模型试验研究的前提。根据相似理论建立试验模型。采用热量阿基米德数Arq作为相似准则,按照1/18的几何比例尺以及其他制约条件确定各种相似比例尺。根据各种相似比例尺完成模型本体结构、模拟热源系统及模型送排风系统的设计和配置。本论文系在琅琊山水电站通风模型试验项目前期研究成果的基础上,结合后续研究课题,着重研究该电站地下厂房发电机层气流组织以及空气流动与分布特性。试验研究分叁个阶段进行,各阶段获得了相应的成果与结论。首先对委托方提供的设计方案的运行效果和可靠性进行比较和验证。同一工况多次测量,进行温度、速度的误差分析。其次改变送风量(14.5×10~4m~3/h、17.4×10~4m~3/h、20.0×10~4m~3/h)和发电机层上下游排风比例(1∶2、1∶3、1∶4)测定不同气流组织下发电机层工作区的温度场和速度场,通过数据分析得出温度和速度的分布规律,并辅以评价指标进行评价,确定出最佳的送风方案为送风量17.4×10~4m~3/h,上下游排风比例1∶3的均匀送风。同时推导出叁种送风量下发电机层工作区无因次温差和无因次距离的关系式,以推广到同类型的电站发电机层。最后对发电机层空间上空气分布进行初步研究,对垂直方向上的温度分布进行了理论分析,并选取叁个典型断面进行模型试验,推导出叁种送风量下空间温度和无因次高度的关系式,分析了发电机层垂直下送射流轴心速度的测试值和理论值之间差别的原因。并针对试验中的一些不足提出了相关建议。本论文成果不仅直接用于特定项目建设,对同类电站通风方案的拟定有重要的参考价值,也为同类建筑提供了技术依据。
参考文献：
[1]. 琅琊山抽水蓄能电站地下主厂房热环境特性的模型试验与研究[D]. 熊翰林. 重庆大学. 2003
[2]. 琅琊山水电站地下厂房发电机层拱顶送风气流组织试验与研究[D]. 陈言桂. 重庆大学. 2005
[3]. 龙滩地下水电站热环境特性研究[D]. 张治. 重庆大学. 2005
[4]. 琅琊山水电站地下厂房发电机层通风模型试验与研究[D]. 何喆. 重庆大学. 2005