核电站主控室气流组织与人员舒适性研究

摘要

核电站主控室是核电的控制中心，布置有众多精密仪器设备，也是操作人员主要工作区域，主控室内热环境控制对核电系统的安全运营至关重要。为满足主控室内设备散热需求和保证人员热舒适性，对主控室进行气流优化设计具有重要意义。
　　本文以某核电站机组主控室房间为研究对象，基于人员热舒适性指标运用CFD方法数值模拟运行工况下的主控室室内流场，发现现有设计工况下室内人员舒适性较差，主要原因是空气流速大、相对湿度大和温度低。为了提升主控室人员舒适度，研究送风温度、辅热、送风量、送风角度等参数对主控室内气流组织和人员舒适性的影响，提出四个优化方案并对比分析各方案对室内热舒适性的提升效果，得出：1）四个优化方案对主控室的人员热舒适性均有提升；2）提高送风温度和关闭部分送风口可提升整体热舒适性，增加辅热和改变送风角度可提升区域热舒适性3）减小送风量方案既满足人员热舒适性要求，又可避免系统改造带来潜在安全风险，简单易行，是最优改进方案。
　　同时，实测主控室气流组织相关数据，验证了数值模拟结果的正确性，说明了CFD方法在主控室气流组织和热环境研究方面的可行性和意义。
　　本文基于人员热舒适性要求用数值模拟方法对室内气流进行定量研究和优化的成果，可为核电站主控室后续的室内气流设计优化提供理论依据和指导，也可对类似人员舒适性要求较高的工业用控制室室内热环境设计方法提供参考。

目录

声明

注释表

缩略词

第一章 绪论

1.1 研究背景及课题提出

1.2 气流模拟和人员舒适性研究现状

1.3 研究主要内容

1.4 研究创新点

第二章 主控室气流组织与人员舒适性研究方法

2.1核电站主控室传热特性

2.2主控室人员舒适性影响因素

2.3主控室室内环境评价方法

2.4主控室气流数值模拟方法

2.5 本章小结

第三章 主控室气流组织分析

3.1 主控室物理模型建立与简化

3.2 计算方法及网格划分

3.3 边界条件

3.4 网格无关性验证

3.5 典型截面的数值计算结果

3.6 主控室人员热舒适性分析

3.7 本章小结

第四章 主控室气流组织优化

4.1 优化方案的提出

4.2 优化方案的数值模拟

4.3 优化方案的对比分析

4.4 本章小结

第五章 主控室实地测试及数值模拟方法验证

5.1主控室气流组织测试实验方案

5.2 实验结果分析

5.3 实验与数值模拟的对比验证

5.4误差分析

5.5本章小结

第六章 总结与展望

6.1研究总结

6.2后续展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文

附录