电厂汽轮机房通风和采暖的CFD模拟与节能策略研究

【摘要】：在全球能源日趋短缺的情况下，我国的能源状况不容乐观，建筑节能对于缓解我国能源短缺问题具有重要意义。火力发电厂汽轮机房热负荷大、通风量大，如果采用好的通风和采暖系统，可以大大节约能源，因此，通风采暖方案的选择对于节能是至关重要的。目前，通风和采暖方案的设计大都是依靠经验，因此很难设计出最能节约能源的最佳系统。本文采用CFD方法对火力发电厂汽轮机房的夏季通风和冬季采暖进行数值模拟，提出了各种节能方案，对建筑物通风和采暖系统的设计和改进具有理论指导意义。 本文首先论证了建筑节能的重要性，然后对火力发电厂汽轮机房根据实际情况进行适当简化，使用专业的三维造型软件Pro／Engineer建立几何模型，并用Gambit软件划分网格，在对各种湍流模型、辐射模型和求解参数分析研究的基础上，选择适当的数学模型和边界条件进行数值计算，并采用并行技术提高了计算效率。对汽轮机房冬、夏季工况进行模拟，计算结果与实测结果基本吻合；根据模拟结果对汽轮机房通风系统的结构加以局部改进，计算对比后可以看出，结构改进后显著改善了汽轮机房的通风效果；对北方电厂的冬季采暖和夏季通风的节能策略进行了系统研究，模拟结果证明，夏季通风屋顶风机用于冬季采暖和夏季、过渡季的自然通风方案都是切实可行的，此举可以大规模降低采暖和通风的能耗。 本文的研究结果表明，采用CFD技术对于超大空间建筑物通风采暖系统的设计、结构改进和节能方案优化具有显著的指导作用，对于实现建筑节能、缓解目前的能源短缺问题具有现实意义。 【关键词】：节能 CFD 采暖 通风 汽轮机房
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TM621
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-5
• 目录5-6
• 第一章 研究背景及研究内容6-19
• 1.1 建筑节能的意义6-9
• 1.2 建筑通风的设计计算9-11
• 1.3 CFD技术研究和应用情况11-17
• 1.4 本文的研究内容17-19
• 第二章 火力发电厂汽机房CFD模拟19-41
• 2.1 主厂房的通风设计19-25
• 2.2 汽轮机房模型25-27
• 2.3 数学模型及边界条件的设定27-36
• 2.4 求解参数设定和求解过程控制36-41
• 第三章 计算结果分析与结构改进41-59
• 3.1 计算结果的分析与验证41-49
• 3.2 基于CFD技术的汽轮机房通风系统结构研究49-52
• 3.3 汽机房结构改进后的通风状况52-59
• 第四章 夏季通风与冬季采暖的节能策略研究59-72
• 4.1 汽轮机房的自然通风59-65
• 4.2 汽轮机房的冬季采暖65-67
• 4.3 屋顶风机用于冬季采暖的研究67-72
• 第五章 结论72-74
• 参考文献74-79
• 致谢79

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