[發(fā)明專利]提取特長隧道滲漏水冷量的表冷器光管內(nèi)水流速優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811323939.6
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109446692B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡錦華;蘇恒;陳世強;王海橋;劉何清;成劍林
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南科技大學(xué)
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務(wù)所(普通合伙) 43108
• 代理人: 宋向紅

本發(fā)明公開了一種提取特長隧道滲漏水冷量的表冷器光管內(nèi)水流速優(yōu)化方法，包括如下步驟：（一）計算基于最優(yōu)光管長度的水流速度與光管內(nèi)徑；（二）計算幾何運動動力誤差限的誤差百分比；（三）計算幾何運動動力誤差限的誤差百分率；（四）確定優(yōu)化的表冷器光管內(nèi)水流流速。本發(fā)明能優(yōu)化用于提取特長隧道滲漏水冷量的表冷器光管內(nèi)水流速，能避免繁瑣的設(shè)計參數(shù)初選、試算和校核計算，或者龐雜費時的計算傳熱學(xué)與計算流體力學(xué)數(shù)值仿真，迅速快捷找到提取特長隧道滲漏水冷量的表冷器光管內(nèi)優(yōu)化的滲漏水流流速。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于隧道災(zāi)害防治技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種提取特長隧道滲漏水冷量的表冷器光管內(nèi)水流速優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

特長隧道變電所提供了半陷或者淺埋狹長受限空間內(nèi)所需的動力用電、照明用電，可靠的供電是特長隧道安全正常運的重要保障，變電所內(nèi)的顯熱排除及空氣調(diào)節(jié)是確保變壓器安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵技術(shù)措施。根據(jù)GB50053的規(guī)定，變電所內(nèi)變壓器滿負荷和全負荷率運行的上限環(huán)境溫度為45℃，超過該規(guī)定值，則必須梯級降低負荷和減小負荷率。由于空間受限、氣流置換困難和排熱集中，地下受限空間內(nèi)變電所環(huán)境溫度控制一直是困擾現(xiàn)場的難題。

結(jié)合工程實際，王浩提出了地下變電站模塊組合式通風系統(tǒng)，主要按地上建筑、主變壓器散熱室以及其他電氣設(shè)備房間來構(gòu)建通風模塊。具體來說，以春申變電所變壓器為例，袁靜比較了技改前后的運行環(huán)境和通風系統(tǒng)能量利用效率。為了提高通風效率，通過數(shù)值計算，胡文斌對比了四種通風方式，并得出了通風降溫效果較好的氣流組織方案。氣流組織一般與送風風口及其貼附距離密切相關(guān)，在量化了新風溫度與新風風量對變壓器散熱影響的基礎(chǔ)上，丁耀興設(shè)計出了智能溫控通風冷卻裝置，該裝置主要依托進風口與排風口而構(gòu)成。針對風口有效面積與氣流組織之間的關(guān)系，以某地下變電站主變壓器室為物理原型，Yang研究了通風方式、送風口有效面積、室外環(huán)境參數(shù)對排風參數(shù)的影響，對進風參數(shù)的反向制約，找出了最佳的送排風方式，確定了最優(yōu)的有效面積分布區(qū)間，規(guī)劃出了最優(yōu)的排風擴散路徑。采用試驗實測與數(shù)值計算的對比研究，Ramos和Berza等建立了通風方式、通風量、傳熱系數(shù)、表面面積與變壓器散熱量之間的函數(shù)關(guān)系，提出了一種地下變電所數(shù)值熱分區(qū)模型，優(yōu)化了變電所內(nèi)氣流組織和溫度分布，提供了區(qū)域通風設(shè)計的重要參考。

針對特長隧道變電所內(nèi)環(huán)境控制的實現(xiàn)問題，一般常用的以光管為基礎(chǔ)并在基管外繞翅片的翅片管，空氣繞流，氣塵極易分離，粉塵集聚、壓實和變質(zhì)，而形成垢化熱阻，會顯著增加流動阻力，運行工況惡化；選用光管作為表冷器管組，能解決工程現(xiàn)場制約，顯然，采用常規(guī)的人工冷源作為變冷器循環(huán)工質(zhì)，不環(huán)保，沒有充分利用現(xiàn)場滲漏水資源，不合理，不經(jīng)濟。因此，利用特長隧道中的滲漏水資源作為天然冷源，利用光管表冷器提取滲漏水冷量，提供空氣處理機組所需冷量，實現(xiàn)特長隧道變電所熱工環(huán)境參數(shù)控制，經(jīng)濟高效，節(jié)能減排；但是，具體實施中遇到困難。具體表現(xiàn)為，尚未形成提取滲漏水冷量服務(wù)于特長隧道變電所的表冷器光管管內(nèi)水流速計算及其優(yōu)化方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種算法簡單的提取特長隧道滲漏水冷量的表冷器光管內(nèi)水流速優(yōu)化方法。

本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案是：一種提取特長隧道滲漏水冷量的表冷器光管內(nèi)水流速優(yōu)化方法，是用于特長隧道變電所的滲漏水冷量提取裝置的表冷器光管內(nèi)水流速優(yōu)化；所述特長隧道變電所的滲漏水冷量提取裝置包括過濾罐、集水池、水泵、總干管、單元干管、表冷器，過濾罐放置在隧道內(nèi)高處，過濾罐與集水池相連，隧道的滲漏水在過濾罐中集聚并過濾，過濾后的滲漏水流入集水池，集水池的中下部安裝總干管，總干管上設(shè)有水泵，總干管的一端與集水池相連，總干管的另一端與多個單元干管一端連接，每個變電所內(nèi)均設(shè)置至少一個表冷器，表冷器外圍護上設(shè)有回風口和送風口，表冷器內(nèi)設(shè)有蛇形盤管，每個單元干管的另一端均與一個變電所內(nèi)的蛇形盤管的一端連接，每個蛇形盤管的另一端均與一根單元回水管的一端連接，所有單元回水管的另一端均連接總回水管；

其特征在于：包括如下步驟：

(一)計算基于最優(yōu)光管長度的水流速度與光管內(nèi)徑；具體步驟為：