地下电站基于长垂直封闭母线自然热压的建模方法

摘要

本发明公开了地下电站基于长垂直封闭母线自然热压的建模方法，是通过对放置封闭母线的竖井空间内的热平衡状况进行数理建模，从而计算出竖井内温度分布的过程，具体步骤包括：1)根据质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律，对竖井空间内的热平衡建立控制方程；2)对压力p的值进行假设，求解动量方程中的空气在垂直方向的平均速度分量u_i；3)通过计算得到的u_i和连续性方程，对假设的压力p的值进行修正；4)通过修正后的压力p修正平均速度分量u_i，重复步骤1)～4)获得收敛解，从而获得竖井内详细温度场分布。

主权项

地下电站基于长垂直封闭母线自然热压的建模方法，是通过对放置封闭母线的竖井空间内的热平衡状况进行数理建模，从而计算出竖井内温度分布的过程，其特征在于具体步骤包括：1)根据质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律，对竖井空间内每一个点的热平衡状况建立控制方程：连续性方程：$\frac{\partial u_i}{\partial x_i}=0---\left(1\right)$动量方程：$\frac{\partial u_i}{\partial t}+\frac{\partial \left(u_i{u}_j\right)}{\partial x_j}=-\frac{1}{\rho }\frac{\partial p}{\partial x_j}+\frac{\partial }{\partial x_j}\left[\left(v+v_t\right)\frac{\partial u_i}{\partial x_j}\right]-g_i\beta \left(\bar{T}-T_{\infty }\right)---\left(2\right)$能量方程：$\frac{\partial T}{\partial t}+\frac{\partial \left(u_{j}T\right)}{\partial x_j}=\frac{\partial }{\partial x_j}\left[\Gamma \frac{\partial T}{\partial x_j}\right]+I---\left(3\right)$式中：u_i：空气在垂直方向的平均速度分量；u_j：空气在水平方向的平均速度分量；x_i：垂直高度：t：时间；ρ：空气密度；p：压力；v：层流粘滞系数；v_t：紊流系数；g_i：垂直方向重力加速度；β：空气热膨胀系数；T：竖井入口处和出口处平均温度；T_∞：环境温度；T：实际温度；Γ：广义扩散系数；I：辐射强度；2)对压力p的值进行假设，求解动量方程中的空气在垂直方向的平均速度分量u_i；3)通过计算得到的u_i和连续性方程，对假设的压力p的值进行修正，使得出的空气在垂直方向的平均速度分量u_i满足连续性方程；4)将修正后的压力p和空气在垂直方向的平均速度分量u_i的值代入能量方程，求解实际温度T；5)重复步骤1)～4)直至计算出竖井内每一个点的实际温度T。