基于CFD風(fēng)電機(jī)艙干粉滅火系統(tǒng)噴射流動(dòng)模擬

【摘要】：風(fēng)力發(fā)電因具有資源可再生、對(duì)環(huán)境無污染等特點(diǎn)，已經(jīng)成為能源發(fā)電的重要發(fā)展方向。我國(guó)作為能源需求大國(guó)，發(fā)展風(fēng)能符合對(duì)環(huán)境的友好性和對(duì)能源利用的可持續(xù)性。但短時(shí)間內(nèi)大量的新增機(jī)組使得設(shè)備的安全可靠性及運(yùn)行中的管理問題較為突出，安全事故頻發(fā)。其中，由于危險(xiǎn)源多、危險(xiǎn)性大以及事故造成損失重大等原因，風(fēng)電機(jī)組火災(zāi)已經(jīng)成為常見的風(fēng)力發(fā)電運(yùn)行安全事故。本文對(duì)風(fēng)電機(jī)艙干粉滅火系統(tǒng)的噴射流動(dòng)擴(kuò)散進(jìn)行了以下研究： 1.對(duì)風(fēng)電機(jī)艙干粉滅火系統(tǒng)的噴射流動(dòng)擴(kuò)散過程中涉及到的模型的建立、參數(shù)設(shè)定、連續(xù)相以及離散相邊界條件的設(shè)置進(jìn)行深入分析，為數(shù)值模擬過程提供合理的模型基礎(chǔ)。 2.通過對(duì)風(fēng)電機(jī)艙火災(zāi)危險(xiǎn)源的定性分析，選定機(jī)艙內(nèi)易發(fā)生火災(zāi)的位置。對(duì)其溫度值進(jìn)行監(jiān)測(cè)并對(duì)其進(jìn)行分析比對(duì)，找出機(jī)艙內(nèi)最為危險(xiǎn)的位置，以確定滅火裝置的放置。 3.對(duì)機(jī)艙封閉的工況環(huán)境下，研究噴嘴角度及充裝壓力對(duì)干粉滅火系統(tǒng)噴射顆粒的流動(dòng)特性的影響，以及對(duì)顆粒運(yùn)行軌跡的作用規(guī)律。 4.模擬機(jī)艙在實(shí)際運(yùn)行過程中，有風(fēng)作用下噴嘴角度、充裝壓力、水平放置位置以及放置高度等影響因素對(duì)干粉顆粒擴(kuò)散的作用規(guī)律。分析對(duì)比顆粒的擴(kuò)散軌跡、濃度等云圖以及機(jī)艙在無風(fēng)時(shí)顆粒流動(dòng)情況。 本文在研究過程中運(yùn)用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析和數(shù)值模擬的方法，采用計(jì)算流體力學(xué)軟件對(duì)風(fēng)電機(jī)艙滅火系統(tǒng)噴射顆粒的流動(dòng)過程進(jìn)行仿真研究，研究結(jié)論將為風(fēng)電機(jī)艙滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、選擇和優(yōu)化提供參考。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電機(jī)艙 離散相 干粉滅火裝置 噴射流動(dòng) 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TM315
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 論文研究的背景及意義10-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 風(fēng)電機(jī)組火災(zāi)的研究發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 干粉噴射流動(dòng)的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 第2章 數(shù)值模擬理論16-21
• 2.1 基本控制方程16-17
• 2.2 湍流模型17-18
• 2.3 離散相模型18-20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第3章 機(jī)艙運(yùn)行時(shí)的溫度數(shù)據(jù)分析21-25
• 3.1 機(jī)艙內(nèi)火災(zāi)源分析21-22
• 3.2 溫度數(shù)據(jù)測(cè)量系統(tǒng)22-23
• 3.3 數(shù)據(jù)處理與分析23-24
• 3.4 本章小結(jié)24-25
• 第4章 干粉噴射流動(dòng)模擬分析25-40
• 4.1 模型的構(gòu)建25-27
• 4.1.1 物理模型25-26
• 4.1.2 網(wǎng)格劃分26
• 4.1.3 物性參數(shù)設(shè)定26-27
• 4.1.4 邊界條件27
• 4.2 干粉噴射流動(dòng)影響因素27-39
• 4.2.1 噴嘴角度對(duì)干粉噴射流動(dòng)影響27-33
• 4.2.2 充裝壓力對(duì)干粉噴射流動(dòng)影響33-39
• 4.3 本章小結(jié)39-40
• 第5章 干粉噴射流動(dòng)多參數(shù)影響模擬分析40-58
• 5.1 機(jī)艙模型的抽象化與數(shù)值模擬處理40-43
• 5.1.1 機(jī)艙模型的抽象化40-41
• 5.1.2 機(jī)艙內(nèi)的風(fēng)向分析及風(fēng)速測(cè)定41-42
• 5.1.3 數(shù)值模擬處理42-43
• 5.2 不同影響條件下運(yùn)行機(jī)艙干粉流動(dòng)的數(shù)值分析43-56
• 5.2.1 噴嘴角度的影響分析43-46
• 5.2.2 壓力的影響分析46-49
• 5.2.3 滅火裝置水平布置位置的影響分析49-53
• 5.2.4 滅火裝置放置高度的影響分析53-56
• 5.3 本章小結(jié)56-58
• 結(jié)論58-60
• 參考文獻(xiàn)60-63
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文63-64
• 致謝64

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