【摘要】：地下式電站是水電站開(kāi)發(fā)建設(shè)尤其是大型水電站常采用的建筑形式,其具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高,安全可靠等優(yōu)點(diǎn),通常深埋于地下并設(shè)置有交通隧洞。在實(shí)際工程中,為了充分利用隧洞對(duì)空氣的熱濕處理能力,節(jié)省大量的空調(diào)能耗,多數(shù)情況下,該隧洞既是地下電站與地面之間的交通聯(lián)系洞,也是整個(gè)廠(chǎng)房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的引風(fēng)洞,即交通進(jìn)風(fēng)隧洞。然而,在夏季實(shí)際運(yùn)行中,交通進(jìn)風(fēng)隧洞在完成對(duì)進(jìn)風(fēng)空氣降溫除濕的同時(shí),卻給隧洞本身帶來(lái)了較為嚴(yán)重的起霧現(xiàn)象,降低了洞內(nèi)能見(jiàn)度,對(duì)行車(chē)及設(shè)備安全運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。同時(shí),通過(guò)閱讀相關(guān)文獻(xiàn)資料,發(fā)現(xiàn)其它地下工程也存在類(lèi)似的問(wèn)題。因此,深入研究地下交通進(jìn)風(fēng)隧洞的起霧凝濕規(guī)律,既有助于揭示進(jìn)風(fēng)隧洞對(duì)空氣降溫凝濕的特點(diǎn),指導(dǎo)電站設(shè)計(jì)階段隧洞長(zhǎng)度尺寸的方案比選,又可為下一步解決隧洞起霧凝濕問(wèn)題、分析現(xiàn)有工程除霧措施的有效性提供重要依據(jù)。同時(shí),作為深埋式廠(chǎng)房的通風(fēng)進(jìn)風(fēng)道,地下進(jìn)風(fēng)隧洞常具有斷面積大、縱向距離長(zhǎng)等特點(diǎn)。而通過(guò)對(duì)不同地區(qū)、多個(gè)地下進(jìn)風(fēng)隧洞實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的觀(guān)察和分析,發(fā)現(xiàn)該類(lèi)隧洞在同一斷面、不同位置處的空氣參數(shù)分布很不均勻,靠近隧洞壁面的空氣溫度低,相對(duì)濕度大,遠(yuǎn)離壁面的空氣溫度高,相對(duì)濕度小。且同一斷面處的空氣平均溫度與壁面溫度差異越大,參數(shù)分布不均勻性越明顯。指出了現(xiàn)有地下風(fēng)道熱濕傳遞計(jì)算方法存在的問(wèn)題,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)情況,分析得出空氣流過(guò)大斷面地下風(fēng)道降溫減濕會(huì)依次經(jīng)歷干冷卻、結(jié)露凝濕(部分濕冷卻)和起霧凝濕(飽和凝濕、完全濕冷卻)三個(gè)階段,而非僅包含干冷卻和飽和凝濕兩個(gè)階段,并以此為基礎(chǔ)提出了一種新的傳熱凝濕計(jì)算模型,在不增加計(jì)算難度的前提下,提高了工程計(jì)算的準(zhǔn)確性。本文重點(diǎn)介紹和分析了江西洪屏抽蓄電站地下進(jìn)風(fēng)隧洞在夏季和冬季的空氣及壁面參數(shù)實(shí)測(cè)結(jié)果。然后通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)不同地區(qū)、多個(gè)地下進(jìn)風(fēng)隧洞的大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的分析匯總及數(shù)據(jù)擬合,分別得到了決定進(jìn)風(fēng)隧洞內(nèi)空氣冷卻減濕過(guò)程線(xiàn)的兩個(gè)自定義參數(shù)——空氣起始凝濕相對(duì)濕度和凝濕溫濕比隨運(yùn)行工況變化的關(guān)系式,并將對(duì)應(yīng)結(jié)果嵌入改進(jìn)后的MATLAB動(dòng)態(tài)隱式計(jì)算模型中。用兩組工程實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較驗(yàn)證,結(jié)果表明,改進(jìn)后的程序計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)更吻合,且當(dāng)風(fēng)道長(zhǎng)度較小時(shí),改進(jìn)效果更顯著。最后,通過(guò)建立地下進(jìn)風(fēng)隧洞考慮空氣濕度變化與壁面?zhèn)鳠岬腃FD模型,進(jìn)一步模擬驗(yàn)證了大斷面風(fēng)道對(duì)空氣冷卻降溫過(guò)程中,空氣斷面參數(shù)分布不均勻的特征。
【圖文】：

圖 1.1 典型研究對(duì)象-交通進(jìn)風(fēng)隧洞示意圖Figure 1.1 Typical research object - traffic air tunnel已有不同地區(qū)、多個(gè)地下進(jìn)風(fēng)隧洞的大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，在數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，以消除數(shù)據(jù)響，如引入“單位壁面”的概念，可消除隧洞斷面尺寸異。然后運(yùn)用數(shù)據(jù)擬合的手段，研究交通進(jìn)風(fēng)隧洞內(nèi)降立與所得規(guī)律相對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，并編制結(jié)構(gòu)化的熱濕，利用 2 組工程實(shí)例對(duì)計(jì)算模型的準(zhǔn)確性加以驗(yàn)證。建立地下進(jìn)風(fēng)隧洞 Fluent 多相流及冷凝相變模型，進(jìn)一面地下風(fēng)道時(shí)，斷面參數(shù)分布的不均勻性，間接驗(yàn)證風(fēng)三個(gè)典型過(guò)程：干冷卻過(guò)程、部分濕冷卻過(guò)程以及完全濕究方法題采用實(shí)地測(cè)試與理論分析相結(jié)合的方法，對(duì)地下交通濕過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)分析，并獲得了相應(yīng)的計(jì)算模型，利用

峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相和事故備用等任務(wù)，以提高電網(wǎng)的供電可靠性和安全穩(wěn)定水平。電站所在地靖安縣屬于北亞熱帶濕潤(rùn)氣候，春季回暖遲，有春寒，夏季炎熱時(shí)間長(zhǎng)，秋季涼爽，冬季較寒冷，歷年風(fēng)速偏小，風(fēng)向多變。當(dāng)?shù)睾０?131m，年平均氣溫 17.2℃，夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度 35.4℃，冬季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度-0.8℃。洪屏抽蓄電站采用以集中式空調(diào)為主，，局部空調(diào)為輔的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)形式，其中，集中式空調(diào)機(jī)組采用全新風(fēng)方式運(yùn)行，新風(fēng)經(jīng)其處理后直接進(jìn)入拱頂，再通過(guò)拱頂進(jìn)入主廠(chǎng)房及其下部各功能房間，并與廠(chǎng)內(nèi)空氣進(jìn)行充分的熱濕交換，最后通過(guò)主排風(fēng)通道排出廠(chǎng)房外。整個(gè)廠(chǎng)房共設(shè)置有 1 個(gè)排風(fēng)通道，即主排風(fēng)洞，和 2 個(gè)進(jìn)風(fēng)通道，即進(jìn)廠(chǎng)交通洞和通風(fēng)兼安全洞。其中，主廠(chǎng)房側(cè)空調(diào)機(jī)組的進(jìn)風(fēng)由進(jìn)廠(chǎng)交通洞引入，副廠(chǎng)房側(cè)空調(diào)機(jī)組的進(jìn)風(fēng)由通風(fēng)兼安全洞引入，無(wú)論在冬季還是夏季，二者均會(huì)和引入的新風(fēng)發(fā)生一定的熱濕交換，使得進(jìn)入組合式空調(diào)機(jī)組的空氣參數(shù)變得更加有利。圖 1 為洪屏抽蓄電站進(jìn)廠(chǎng)交通洞。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TV735

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2664173