【摘要】：綜合管廊是提升城市韌性發(fā)展及綜合承載力的新興基礎設施,其在綜合利用地下空間資源、解決城市擁堵、改善城市人居環(huán)境等方面成效顯著。熱力管道作為入廊高危管道,其運維安全及所屬艙室環(huán)境安全是保證管廊正常運行的前提條件。開展綜合管廊熱力艙溫度場和熱相容性研究,可以為入廊熱力管道的安全運行和標準化研究提供參考依據,對提升綜合管廊工程建設水平具有實際借鑒意義。本文通過文獻調研綜合管廊設計規(guī)范及工程案例,分析入廊熱力管道及其相容性、熱力艙室特征、通風系統(tǒng)特點。在此基礎上對入廊熱力管道進行傳熱特性分析,推導符合入廊熱力管道實際工況的熱損失計算公式。建立考慮通風影響的熱力艙溫度場數值模型,結合西安某綜合管廊熱力獨立艙,利用CFD模擬分析機械通風模式下熱力獨立艙的溫度場及其影響因子,并提出活塞風入廊的新型通風模式。結合大連某綜合管廊熱力綜合艙,模擬分析電力線纜和熱力管道同艙敷設的熱力綜合艙溫度場,研究電力線纜和熱力管道之間的熱相容性及其影響因素。分析西安綜合管廊熱力獨立艙溫度場可知,在機械通風模式下,艙室溫度沿管廊內氣流組織流動方向逐漸升高,2次/h的通風量即可滿足艙室排熱需求。艙室橫斷面垂直方向最大溫差2.4℃,檢修區(qū)左右邊界平均溫差4℃。前50m長的艙室段溫度低于0℃,艙室內部易結冰。增加通風量能有效降低熱力艙平均溫度,但降低幅度呈遞減趨勢,而通風速度能有效優(yōu)化艙室出入口端溫度場。針對綜合管廊和軌道交通銜接共建的發(fā)展趨勢,提出活塞風入廊通風的新型通風模式。在活塞風通風模式下,艙室溫度場經16個活塞風送風周期后可達穩(wěn)定狀態(tài),溫度波動基本控制在1℃以內。艙室平均溫度24.5℃,通風入口端溫度提高到13℃,能有效解決艙室入口端結冰和艙室整體溫度過冷的問題。在最低和最高的最不利送風溫度工況下,艙室溫度場依然維持在7℃~36℃之間,進一步驗證了活塞風入廊的可行性。增加活塞風通風量可以縮短溫度場穩(wěn)定所需周期和降低艙室平均溫度。分析大連綜合管廊熱力綜合艙溫度場可知,熱力綜合艙內電力線纜敷設區(qū)域的環(huán)境溫度在熱力管道散熱量影響下提高1℃左右,且該溫升效果有利于電力線纜運行,熱力管道和電力線纜同艙敷設熱相容性良好。熱力綜合艙通風換氣次數每減少1次/h,巡檢區(qū)域的平均溫度提高1.8℃,電力線纜周圍環(huán)境提高4℃以上。通風量對電力線纜和熱力管道熱相容性影響程度高,應控制在合理范圍之內。
【圖文】：

圖 1-1 綜合管廊與地下軌道交通銜接共建廊熱力管道傳熱特性研究現狀年張呼生[12]通過建立熱力管道架空和直埋兩種敷設方式的散熱特比兩種模型差別的基礎上進一步研究熱力管道表面散熱特性，管道熱損失在兩種敷設方式下隨熱媒溫度變化的曲線, 為熱力用提供了參數。年遠亞群[13]對有保溫層的熱力管道利用 ANSYS 有限元軟件建立

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文（2）研究入廊熱力管道在綜合管廊內的傳熱過程，推導綜合管廊熱力管道熱損計算公式。建立通風影響下熱力艙溫度場數值模型，進行求解并驗證模型的有效性。（3）結合西安某綜合管廊熱力獨立艙，模擬在機械通風模式下綜合管廊熱力艙室溫度場，研究溫度場的分布規(guī)律及其影響因子。針對綜合管廊與軌道交通銜接共建的趨勢，在研究軌道活塞風特點的基礎上，，提出活塞風入廊的新型管廊通風模式，并模擬分析活塞風通風模式下熱力獨立艙的溫度場分布規(guī)律及其影響因子。（4）結合大連某綜合管廊熱力綜合艙，模擬分析熱力管道與電力線纜同艙敷設的熱力綜合艙溫度場，對比熱力管道在供熱和非供熱兩種工況下對電力線纜敷設熱環(huán)境的影響，研究兩者同艙敷設的熱相容性及其影響因子。技術路線如圖 1-1 所示。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU990.3

【參考文獻】

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本文編號：2600312