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地下风道处理空气能力的理论分析

建筑热能通风空调 2012年第5期31卷 81-83,48页

作者：郭丹中国轻工业成都设计有限公司重庆分公司

通过对地下风道与空气的传热过程的分析,提出了传热过程的特点,建立了热湿传递过程的耦合控制方程组,基于有限差分法对控制方程进行离散,采用MATLAB进行编程,并以某一工程为例进行了计算。结果表明:地下风道与空气的传热过程受多种因素... 详细信息

通过对地下风道与空气的传热过程的分析,提出了传热过程的特点,建立了热湿传递过程的耦合控制方程组,基于有限差分法对控制方程进行离散,采用MATLAB进行编程,并以某一工程为例进行了计算。结果表明:地下风道与空气的传热过程受多种因素的影响,主要包括风道几何尺寸、风道埋深、入口空气参数;采用地下风道对空气进行冷、热预处理,可大幅度降低夏季空调设计参数并提高冬季空调设计参数,达到了节能的效果。

关键词：地下风道非稳态传热热湿耦合数值计算

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室外新风通过地下风道降温模拟与分析

室外新风通过地下风道降温模拟与分析

全国暖通空调制冷2004年学术年会

作者：范兰英马吉民解放军理工大学工程兵工程学院

在地下工程的通风空调系统中,新风总要经过一定长度的风道进入地下空调室,新风的温度和湿度会有所降低,因而其新风负荷比地面工程低。通过对地下工程中新风经过地下风道降温的模拟与分析,说明此种情况下新负荷的计算方法。

关键词：新风地下风道新风负荷

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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地下水电站进风道气流参数通用计算模型研究

地下水电站进风道气流参数通用计算模型研究

作者：郭谊婵重庆大学

学位级别：硕士

地下水电站厂房一般均通过通风洞、交通洞或其它地下通道由室外引入新风。由于岩体的蓄热蓄冷作用,空气流经这些通道时,将与洞壁岩体进行热湿交换,夏季新风温度将会降低,冬季则将会升高。正确地利用地下风道岩体这种对空气的处理能力,... 详细信息

地下水电站厂房一般均通过通风洞、交通洞或其它地下通道由室外引入新风。由于岩体的蓄热蓄冷作用,空气流经这些通道时,将与洞壁岩体进行热湿交换,夏季新风温度将会降低,冬季则将会升高。正确地利用地下风道岩体这种对空气的处理能力,将有效降低工程建设初投资及运行管理费用。目前,在国家大力提倡节能的大背景下,深入研究地下风道热工计算问题更具有现实意义。本文主要开展了如下几方面研究: ①在分析评价现有的各种工程计算理论及研究方法的基础上,提出建立通用计算模型与计算方法的思路。目前的工程计算理论及研究方法主要有工程计算法,图解法,模型实验法,CFD软件模拟法。工程计算法虽然总体上正确反映了各物理量对气流参数的影响特征和基本规律,但也存在一些不足:1)将进风参数视为简谐性变化或恒定不变,与实际情况不符;2)仅考虑通风量的几种间歇通风工作班制的工况或视为恒定值,与实际通风工况的复杂性不符;3)空气结露放出相变热,对气流参数变化有较大影响,工程计算法在计算结露段的气流参数时,认为风道进风参数恒定,壁面温度为年平均地温,与实际情况不符;4)工程计算法中引入了大量的特殊函数,并且要通过查图表的方式获得结果。但这些图表的适用范围有限,同时也容易引入查图误差,降低计算结果的准确度。图解法是在实测数据的基础上,分析总结出的一种经验方法,在应用时对进风道长度及壁面结构形式有所限制,不是一种通用的计算方法。并且该方法是对夏季空气温降的一种简化计算方式,无法反映全年的不同时间的气流参数变化情况。模型实验法则存在投资大、实验周期长等缺点。CFD软件模拟法为了保证计算精度及计算稳定性,往往采用较小的模型网格间距及时间步长,计算时间较长。并且该类问题通常需要连续计算数年,导致软件一般要连续运行几天才能完成计算,显然不符合工程人员的需要。CFD软件模拟法还存在事前准备工作繁琐、对工程技术人员专业知识要求高等缺点。因此,在这一背景下,解决这一工程问题的基本思路是:建立全面反映室外气象参数、风道几何与物理条件、风道的通风工况三大要素的、符合工程实际情况的通用数学模型。采用先进的计算方法,建立计算程序对通用数学模型求解,从而避免对模型简化过多,增加计算结果的准确性和信息的丰富性,并且提供便于工程技术人员使用的计算软件与基础数据库。 ②建立水电站地下进风道的通用数学模型及其求解方法。将进风道简化为“当量圆柱体模型”,减小计算难度。提出等周长、等面积、等边界对流换热三种简化方式,根据传热与实际风道最接近的原则,进行分析比较,得出按“等截面周长”方法为最优简化方法。依据传热学、工程热力学的基本方程,应用圆柱坐标系统,建立了水电站地下风道气流参数计算通用数学模型。按照“离散求解的思想”,在时间和空间上进行离散,建立了完整的离散计算模型,采用空间、时间域交替进行、逐步推进的动态算法进行计算。空间纵向方向上的离散,将风道划分为若干个“控制单元”,根据工程实际,划分距离选取10m。离散过程采用显示差分格式,对模型稳定性进行判断,得到网格间距Δr与时间步长Δτ的关系式:Δr ＞0.0017Δτ。为了提高计算精度,应尽量降低Δr及Δτ,但是当Δτ很小时,将不能保证单元体区域的稳定性,且计算时间较长。综合考虑取Δτ=300s,则Δr ＞0.03m,取Δr =0.05m,满足稳定性要求,并且计算速度较快。 ③开发了水电站地下风道气流参数动态计算程序及应用软件。采用C语言编制计算程序,该程序充分考虑了实际工程运行工况、空气结露现象、壁面衬砌结构等。开发了应用软件,该软件能够输出计算时间范围内的任意时刻的气流参数及壁面温度;输入操作简单方便,输出数据采用文字、数据表格、图形相结合的方法,提供信息丰富;软件自带基础数据库,并且允许用户自行完善数据库信息。 ④利用东风、南桠河冶勒、十三陵、二滩等四个水电站进风道的实测数据,对软件计算结果进行检验。进风温度较高的时刻误差相对较大,为1.8℃左右,这主要是由于测量误差引起的,其余时刻均能保证误差在1℃之内,证实了软件计算结果的合理性、准确性。⑤分析了室外空气参数、风道结构尺寸及风速、岩体的热物性参数、通风工况等因素对进风气流参数的影响规律,以大量的软件模拟计算结果为基础,拟合出适合工程应用的夏季设计温降简化计算公式。对拟合公式与软件计算结果进行对比,相对误差在6%以内,证实了该简化公式的可用性。

关键词：水电站地下风道气流参数计算模型软件

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二滩水电站竖井平洞通风数值模拟

四川水力发电 2009年第1期28卷 102-105页

作者：程飞刘小兵冯凌寒马越西华大学能源与环境学院四川成都610039

根据二滩水电站竖井平洞通风气流参数的实际测量数据,运用UG、Gambit和Fluent软件对其进行了三维数值模拟,分析了气流流经地下风道时气流能量发生的变化,讨论了地下风道在空调设计中的可利用性。

关键词：地下风道数值模拟 k-ε紊流模型 Fluent软件二滩水电站

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某大型复杂工程混凝土施工中变形裂缝的控制

仲恺农业工程学院学报 2009年第4期22卷 36-39页

作者：刘岩吴辉琴谭宇胜仲恺农业工程学院城市建设学院广东广州510225 广西工学院土木建筑工程系广西柳州545006

从材料与结构的角度分析了某大型客站混凝土结构地下风道施工中出现裂缝的原因并提出解决办法.表明在大型复杂工程的混凝土结构设计和施工中,在按照规范控制变形裂缝的同时,应考虑和注意施工过程中结构构件的受力状态的变化,对混凝土收... 详细信息

从材料与结构的角度分析了某大型客站混凝土结构地下风道施工中出现裂缝的原因并提出解决办法.表明在大型复杂工程的混凝土结构设计和施工中,在按照规范控制变形裂缝的同时,应考虑和注意施工过程中结构构件的受力状态的变化,对混凝土收缩裂缝控制也应涵盖施工全过程.

关键词：大型复杂工程地下风道混凝土变形裂缝

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空气流过地下水电站通风洞时降温计算

东北水利水电 1995年第11期13卷 6-9页

作者：胡凤山东北勘测设计研究院

计算室外新风通过地下风道参数变化的公式中，一般都假定通过通风道的风量不变。地下水电站各通道全年或一天当中风量变化较大，对地下水电站这一特定情况，进行降温计算时须考虑“温降负荷”，即单位热湿面积冷却所需风量大小。实测结... 详细信息

计算室外新风通过地下风道参数变化的公式中，一般都假定通过通风道的风量不变。地下水电站各通道全年或一天当中风量变化较大，对地下水电站这一特定情况，进行降温计算时须考虑“温降负荷”，即单位热湿面积冷却所需风量大小。实测结果表明，地下风洞的壁面温度与流过的空气温度之差随室外温度变化而变化。室外温度越高，差值越大。温度降低，差值减小。室外温度低于一定值后，该差值为负值。故取当地月平均温度做为温降为零时的室外温度进行温降计算较接近实测值。

关键词：地下水电站地下风道通风洞降温计算