一种近海电厂取水卷吸效应研究的物理模拟方法技术

本发明专利技术涉及海洋工程技术领域，尤其涉及一种近海电厂取水卷吸效应研究的物理模拟方法，包括以下步骤：获取近海电厂取水卷吸灾害对应的海洋海生物与海洋垃圾类型，利用海洋海生物与海洋垃圾类型作为特征致灾物，获取特征致灾物的爆发特征与高频率爆发位置；对特征致灾物的密度、起动流速、沉降速度、随水运动系数等水力特性参数开展物理实验，建立包含所研究的电厂取水工程及其周边海域的整体正态水动力物理模型，模型中同时考虑潮流、波浪和明渠取水的综合作用，并选取满足密度、起动流速、沉降速度、随水运动系数相似的实体模型特征致灾物，使其可精确反映特征致灾物的真实运动特征与轨迹。轨迹。轨迹。

【技术实现步骤摘要】
一种近海电厂取水卷吸效应研究的物理模拟方法


[0001]本专利技术涉及海洋工程
，尤其涉及一种近海电厂取水卷吸效应研究的物理模拟方法。

技术介绍

[0002]目前，我国当前在营核电机组达47台，均建设于近海区域，采用直流循环海水的方式冷却发电机组，在运行过程中需要大量海水作为冷却水，采用建设取水明渠是最为常见的取水工艺。近岸局部海域污染严重，常有大量海洋垃圾漂浮于海面，加之近岸养殖业的发展进一步增加了海洋生物的富营养化现象，以致例如藻类（浒苔、赤潮、海带等）、水母、毛虾、贝壳、尖笔帽螺、海地瓜等小型海洋生物灾害频发，以上致灾污染物（漂浮垃圾或小型海洋生物）无游泳能力或游泳能力极弱，其运动形态体现出“随波逐流”的运动特征，即在潮流、波浪携带下输送。由于近海环境流较弱，明渠大量、持续取水改变了局部流态，使取水明渠口门成为了区域性流场“黑洞”，在取水作用下海生物及漂浮垃圾（以下简称“特征致灾物”）可持续进入取水明渠内，并在取水泵房前持续聚集，即“卷吸”效应。核电厂取水系统的堵塞可对机组的运行产生严重影响，导致机组被迫降低功率或停堆停机。近年来，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近海电厂取水卷吸效应研究的物理模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：获取近海电厂取水卷吸灾害对应的海洋海生物与海洋垃圾类型，利用海洋海生物与海洋垃圾类型作为特征致灾物，获取特征致灾物的爆发特征与高频率爆发位置；步骤2：对特征致灾物的水力特性进行物理实验：根据步骤1中所述特征致灾物种类，采取实际特征致灾物样品，根据物理实验得到特征致灾物样品的密度ρ、沉降速度w
s
、起动流速u
c
、致灾物运动速度与水流流速的比值K；步骤3：建立包括近海电厂取水工程海域的整体正态水动力物理模型，所述水动力物理模型设计需满足水流运动相似准则与波浪运动相似准则；所述水流运动相似准则包括水流流速相似、水流运动时间相似与取水流量相似；所述水流流速相似的计算公式为λ
v
=λ
h1/2
，其中λ
h
为水动力物理模型与现场的几何尺寸相似比尺，λ
v
为水流流速相似比尺，所述水流运动时间相似的计算公式为λ
t
=λ
h1/2
，其中λ
t
为水流运动时间相似比尺，λ
h
为水动力物理模型与现场的几何尺寸相似比尺，所述取水流量相似的计算公式为λ
Q
=λ
h5/2
，其中λ
h
为水动力物理模型与现场的几何尺寸相似比尺，λ
Q
为取水流量相似比尺；所述波浪运动相似准则包括波浪形态相似与波浪周期相似；所述波浪形态相似的计算公式为λ
L
=λ
H
=λ
h
，其中λ
L
为波长相似比尺，λ
H
为波高相似比尺，λ
h
为水动力物理模型与现场的几何尺寸相似比尺；所述波浪周期相似的计算公式为λ
T
=λ
h1/2
，其中λ
h
为水动力物理模型与现场的几何尺寸相似比尺，λ
T
为波浪周期相似比尺；步骤4：基于步骤2中对实际特征致灾物样品进行物理实验得到特征致灾物样品的密度ρ、沉降速度w
s
、起动流速u
c
、致灾物运动速度与水流流速的比值K，选取模型特征致灾物实体，所述模型特征致灾物与现场实际致灾物的相似准则包括特征致灾物密度相似、特征致灾物沉降速度相似、特征致灾物起动流速相似与特征致灾物随水运动速度系数相似；所述特征致灾物密度相似的计算公式为λ
ρ
=1，其中λ
ρ
为特征致灾物密...

【专利技术属性】
技术研发人员：解鸣晓，闫勇，侯志强，赵会民，王恒，麦苗，孙振祥，魏燕杰，
申请(专利权)人：交通运输部天津水运工程科学研究所，
类型：发明
国别省市：