基于CFD的户内变电站通风换热数值模拟及优化设计.pdf

《基于CFD的户内变电站通风换热数值模拟及优化设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第3期机械设计与制造2016年3月MachineryDesign&Manufacture45基于CFD的户内变电站通风换热数值模拟及优化设计王剑，张峰，邢海斌，丁军(重庆理工大学机械工程学院，重庆400054)摘要：探讨了造成重庆市区居民断电的可能原因是由于户内变电站主变压器发热量过大的问题。为了解决户内变电站的通风换热问题，建立了用于CFD分析的数值计算模型，并利用专业的流体分析软件Fluent进行了三维CFD仿真模拟分析。在保证进风12和出风口面积不变的情况下，通过改变进风12和出风12的大小和位置分布，获得了最佳的进风口和出风口位置，有效地降低了主变压器的温度，提高了户内

2、变电站的热交换率，为以后户内变电站的设计提供了参考。关键词：变电站；通风换热；进风口；CFD；数值模拟中图分类号：TH16；TM743；TP3l9．9文献标识码：A文章编号：1001—3997(2016)03—0045—03TheNumedealSimulationandOptimizationDesignonVentilationandHeatTransferinIndoorSubstationBasedonCFDWANGJian，ZHANGFeng，XINGHal-bin，DINGJun(SchoolofMechanicalEngineering，ChongqingUniv

3、ersityofTechnology，Chongqing400054，China)Abstract：art／cleexaminesthepossibleeal2．Jeofpower-offChongqingresultingfromtheoverheatingofthemainrn厂0rmerinsummer，discussesaCFD(ComputationalFluidDynamics)numer／ca／modelofthemaintransformer，andanalyzestheresultswithFLUENTsware．死eoptimumheatdissipatio

4、neffectisproducedandtheoptimumlayoutoftheairinletaddoutletareobtainedbychangingthepositionsof￡rinletandoutlet．Suchlayoutnotontyoptimizestheventilationandthermaldissipationofthetransformersubstationandreducesreconstructioncostbutalsoguidestheconstructionofthesubstatio几KeyWords：TransformerSubs

5、tation；VentilationandHeatTransfer；Inlet；CFD；NumericalSimulation1引言行和设备检修的一套可视化的人工控制系统，这套控制系统早已经投人市场并且为公司带来了巨大的利益[5-61。因此看来，保证户随着中国经济盼陕速发展，城网变电站建设力度加强，变电内变电站运行的稳定性是解决户内变电站通风换热问题的先决所数量不断增加。变电站的户内布置，要做到没有噪声和环境污条件。染，同时应该锄民的供电需求[11。与以前不同，全户内型布置的市区变电站与传统设计的同等规模变电站是有区别的。前者是目前，对户内变电站变压器室通风设计的研究可分为两方

6、将包括主变压器在内的所有设备全部置于户内日。一旦将变压器面：(1)依据相关的国家标准和行业规范，通过计算热源总散热量是放在室内i~t-A员就要重点考虑在条件及规格相同的情况下，和所需通风量，进行通风设备的选型和布置研究；(2)采用CFD户内变电站能否达到使用要求而不至于过热停机影响居民的使方法，研究户内变电站主变本体与散热器分室布置时主变本体的用日。因此，如何把变压器在运行中因为正常损耗而产生的大量热通风[91，但是对散热问题更加突出的主变本体与散热器同室布置量通过变压器室的通风把热量及时排出室外，是保证户内型城网通风研究很少。从实际出发，基于空气流体力学和传热学理论，以变电站

7、正常工作的关键之所在fq。计算流体动力学为手段，对重庆地区某110kV户内变电站进行从二十世纪七八十年代，国外就开始了对变电站保护和控了CFD数值仿真分析，通过对不同位置进风口的情况进行数值制的综合自动化系统和新技术的实验研究。像美国西屋电气公司仿真计算，得到了合理的进风口合理布置位置，提出在进风口底和美国电力科学研究院联合研制的变电站保护和控制综合自动部加装导流片会很大程度上优化主编室内空气流场的改进方案，化系统。El本国内的许多电器巨头公司了用于户内变电站正常运为今后变电站内部设计打下了