大岗山水电站地下厂房热工计算及其节能研究

【摘要】： 地下电站利用岩体冷却空气能够有效节约空调能耗。地下洞室换热计算对水电站通风空调设计非常重要。目前，在国家大力提倡节能的大背景下，深入研究地下厂房的热工计算问题更具有现实意义。 本文对大岗山水电站地下洞室群分类，作了适当的简化后建立了当量圆柱体和平壁两种物理模型。利用热阻热容概念，对控制容积应用能量守恒原理，建立数值模型离散求解。自主开发了传热动态模拟程序，并以此程序为基础，对设置通风系统和设置空调系统两种不同方案进行了全年动态模拟。 对设置通风系统方案的十年动态传热模拟表明长期运行对洞室热环境没有明显影响。发电机层最高气温为31.1℃，如果发电机层设计温度为26℃，历年平均不保证小时率为16％，水轮机层超过设计温度30℃的历年平均小时率为9％，且结露时间较多，为42％。蜗壳层结露时间也较多，为43％。需要设置空调系统才能满足要求。 对设置空调系统方案的动态模拟表明在发电机层设置空调，各洞室的温度都能满足要求。以全年空调能耗满意为条件进行的风量寻优结果为48万m~3／h，比传统计算方法得出的从通风洞引风56万m~3／h有所减少，显然运行能耗相对较少。寻优的同时也得到了水库水空调系统的主机运行组合方式和全年满意能耗。 本文模型用于深埋地下洞室热工计算可行而实用，反映了基本的换热规律。本文开发的动态模拟计算程序，计算结果十分丰富，有助于节能设计。由于是动态模拟，比传统的静态计算准确、直观。 【关键词】：大岗山水电站 地下厂房 动态热工模拟 空调能耗
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TV731.6
【目录】：

• 中文目录2-4
• 英文目录4-6
• 中文摘要6-7
• 英文摘要7-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 课题的提出11
• 1.3 课题研究的目的和意义11
• 1.4 国内外研究现状及发展趋势11-12
• 1.5 课题的主要研究内容及技术路线12-14
• 2 工程方案及基础数据14-19
• 2.1 工程概况14
• 2.2 工程方案14-15
• 2.3 工程所在地气象条件15-16
• 2.4 岩层和空气物性参数16-17
• 2.5 机组出力17
• 2.6 室内温湿度设计参数17-18
• 2.7 全厂发热量18-19
• 3 大岗山水电站地下洞室群传热动态模拟的物理数学模型19-22
• 3.1 交通洞、通风洞、母线洞模型19-21
• 3.2 其他洞室模型21-22
• 4 动态模拟计算方法22-29
• 4.1 当量圆柱体模型求解22-23
• 4.2 平壁模型求解23-27
• 4.3 关于算法的说明27-29
• 5 两种不同方案的动态模拟及分析29-91
• 5.1 方案一模拟及分析29-86
• 5.2 方案二模拟及分析86-89
• 5.3 分析小结89-91
• 6 第二种方案的风量优化及能耗满意值计算91-97
• 6.1 计算流程及有关的计算说明91-92
• 6.2 风量优化及能耗满意值计算过程数据92-96
• 6.3 分析小结96-97
• 7 结论和展望97-99
• 7.1 工作内容及结论97-98
• 7.2 工作展望98-99
• 参考文献99-101
• 作者在读期间科研成果简介101-103
• 致谢103

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