南迪普电站温排水影响数值模拟研究

《南迪普电站温排水影响数值模拟研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第42卷第13期人民长江Vo1．42．No．1320l1年7月YangtzeRiverJuly，2011文章编号：1001—4179(2011)13—0087—03南迪普电站温排水影响数值模拟研究华维娜，张根广，李雪江(西北农林科技大学水利与建筑工程学院，陕西杨凌712100)摘要：为了评估电站的温排水对自然水域的影响，通过对巴基斯坦南迪普联合循环电站取排水系统进行平面二维数学模拟，对温排水水体的速度场和温度场进行了计算，并与物理模型试验结果进行了对比验证。结果表明：应用温排水运动的平面二维数学模型对宽浅河道进行温排水影响计算，可以较为准确地模拟温排水对自然水域的影响程度，并可对取

2、排水工程布置方案进行评价，从而为工程设计提供可靠的理论依据。关键词：取排水；数值模拟；温排水；南迪普电站中图法分类号：TV732文献标志码：A近年来火力发电行业迅速发展，而电厂排放的冷对取、排水工程布置方案进行了评价，可为相关研究工却水热量高，容易引起周围水域水温的升高，导致不同作提供技术支撑。程度的热污染，由此直接影响取排水工程布置方案的l工程概况确定。分析温排水对自然水域的影响，在电站环境影响评价和冷却效率的评估方面具有重要意义。南迪普425MW联合循环电站位于巴基斯坦拉合在分析电厂温排水所引起的温升等问题时，通常尔地区u．C．c．运河左岸，工程冷却水源为U．C．C运采用物理模

3、型试验和数值模拟等方法对其进行研究预河地表水，冷却水系统拟采用直流加再循环供水方式。测。近年来，温排水数学模型计算以其方便有效的特水电站正常运行时，直流冷却水排至水电站上游；当水点在预测温排水运动的流场和温度场中得到了广电站停机时，直流冷却水排至水电站下游。取排水位泛应用。任华堂等人采用平面二维数学模型对印尼百置示意见图1。由于电站下游排水口距取水口距离较通热电站附近海域的温度场进行了模拟，为印度尼西远，之间又有水电站隔断，温排水温升不会影响到取水亚百通电站的环境影响及对策研究提供了参考依口。因此，数学模型分析计算主要模拟电站上游排水据；黄向阳等人通过建立热扩散三维数学模型，模口温

4、排水温升效应，计算区域包括水电站以上长713拟了湖水热源泵系统温排水对排放口附近水域的温升m的运河、拟建工程取水口及电站上游排水口，运河长分布情况，与试验实测水温拟合较好；蔺秋生等人年流量为289．54m／s，取排水流量约为12．5m／s，冷采用平面二维水动力及热扩散数学模型，研究了电厂却水温升为8℃。温排水对其受纳水体环境的温升影响，计算结果也与物理模型试验成果温升影响分布规律基本一致。针对本研究项目，因模拟的U．C．C(UpperChenabCa—na1)运河水深相对运河水面宽度及长度较小，流速和水温在垂直方向上的变化不大，因此，本文采用平面二维水流运动方程和温度输移扩散方程对

5、电站取排水系统进行平面二维数学模拟，分析温排水对水域的影响，图1取排水位置示意(单位：m)收稿日期：201l—O3—26作者简介：华维娜，女，硕士研究生，主要从事水力学计算研究工作。E—mail：lalal102hua@126．com88人民长江2．2边界条件2数学模型(1)进口边界。运河进口和排水口定义为流速进2．1基本方程口条件，主流初始温度定义为306K(即33℃)，排水口采用k—s湍流模型封闭Reynolds方程作为紊流初始温度定义为314K(即41℃)，相应的紊动能k和控制方程，不可压缩流体标准k～模型控制方程组耗散率由参考文献[6—7]确定：为：k=÷(u，)(7)二连

6、续方程：，．3／2++：0(1)s=(8)0t0xOy式中，I为湍流强度，，=0．16(Re。)一，Re。为按水动量方程：力半径计算得到的Reynolds数。取0．09。旦—Ot+O+Oy=(●Op●)+xOxx(2)出口边界。出口定义为流速出13条件。(一P1一XtVI)一Op+S(2)(3)固壁边界条件。壁面采用无滑移边界条件，0x+5,oz陆地边界按绝热条件考虑。旦0t+O+Oy=(-O—p-)+2．3计算范围及网格划分xOxx网格剖分采用四边形结构网格作为计算的控制单(考一P伽)一塑一Oy+s(3j)元，网格步长为0．5m，共划分363588个节点，式中，P为水的密度；“和

7、分别为水平面上和Y两个361764个单元。方向的水流流速；为水体的分子动力黏度系数；3计算结果与分析一p、一p、一p为Reynolds应力项，可写成通用形式：3．1模型验证一p=等+差)一(p+差选取上游排水口=603In处垂线平均流速及温排水沿程温升影响范围作为验证资料，验证结果见图k方程2，3一。由图可见，计算的垂线平均流速及温排水沿警～盖=蠹c”+，蓑+G一c4，程温升影响范围与物理模型实测资料吻合良好，表明数学模型采用的物理参数合理，计算方法可靠，能够其中G为