地下水电站高大空间气流组织数值计算与模型试验研究

摘要

地下水电站高大空间室内热源状况比较复杂,送风方式也有多种选择,其气流组织不同于一般空调房间,顶部送风、侧送风、地板送风等方式都有可能满足工作区的温度场、速度场要求,但不同送风方式的能量利用有效性存在较在差异.该文应用PHOENICS软件求解地下水电站高大空间中三维温度场和速度场分布,总共进行大约200个工况的数值计算,依次研究送风口位置、送风速度、送风温度、发电机发热量、附属设备发热量等参数变化对温度效率的影响,以期找到最佳的气流组织形式,并结合百色水电站模型试验实测结果对数值模拟进行验证.此外,该文还得出了地下水电站高大空间底部侧送风拱顶回风方式和地板送风拱顶回风方式热分层高度的修正公式,该公式在低风速下与数值计算及模型试验结果吻合良好.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1地下水电站高大空间气流组织研究的特殊性

1.2常用的通风效果评价指标

1.3课题研究内容及研究方法

2有余热房间气流运动机理分析

2.1空气射流原理

2.2有余热房间垂直温度分布的理论分析

3模化设计与模型试验

3.1相似理论基础

3.2百色水电站模化条件的处理

3.3模型装置及测试方法

3.4试验结果记录与数据分析

3.5模型试验误差分析

4紊流数学模型及PHOENICS软件介绍

4.1紊流数学模型的建立

4.2微分方程的离散

4.3 PHOENICS软件简介

4.4PHOENICS软件在本课题中的应用

5数值计算结果汇总

5.1数值计算工况说明

5.2拱顶送风地板回风方式温度效率的变化规律

5.3上部侧送风地板回风方式温度效率的变化规律

5.4中部侧送风地板回风方式温度效率的变化规律

5.5下部侧送风地板回风方式温度效率的变化规律

5.6底部侧送风拱顶回风方式温度效率的变化规律

5.7地板送风拱项回风方式温度效率的变化规律

6结果对比与分析

6.1六种送风方式温度场的比较

6.2温度效率变化规律分析

6.3考虑壁面传热时数值计算与模型试验的比较

6.4置换通风温度效率公式适用性分析

7结论

致谢

参考文献

附录I拱顶送风地板回风方式数值计算工况说明与结果汇总

附录Ⅱ上部侧送风地板回风方式数值计算工况说明与结果汇总

附录Ⅲ中部侧送风地板回风方式数值计算工况说明与结果汇总

附录Ⅳ下部侧送风地板回风方式数值计算工况说明与结果汇总

附录Ⅴ底部侧送风拱顶回风方式数值计算工况说明与结果汇总

附录Ⅵ地板送风拱顶回风方式数值计算工况说明与结果汇总