火电厂烟囱选址中基于BIM技术的烟气流动模型研究
在火电厂烟囱选址时，烟囱在建筑场地中的空间布局是设计工作首先要考虑的。烟气的流动状态会对烟囱的位置产生一定影响，尤其是在寒冷地区，如烟囱选址不当，气温持续下降，受烟气流动影响，烟囱外壁会产生结冰现象，影响其使用寿命，本文会具体分析。在传统的建筑设计中，对烟气流动的模拟难以实现，通常仅考虑建（构）筑物的平面图纸布置，往往忽略烟气流动因其他大气稳定、环境因素等，而对烟囱布局产生的影响，基于建筑信息模型(BIM)的可视化技术，打破了基于图纸和二维空间的设计思维模式，基于三维的建模技术将设计方案更加直观的展现出来，最重要的是，在可视化过程中，可以不断对烟囱结冰状态模拟、纠偏，以选择最优的位置。在工程实施过程中，利用BIM技术，不仅节约施工成本，而且更加有效地实现建设项目的完整生命周期管理。 烟气流动具有不确定性，研究起来也比较复杂，本文分别讨论了在中性条件下和受风速影响的不稳定环境下烟气流动模型的研究。在中性大气环境下，烟气扩散模式符合高斯扩散模型，本文通过模型分析出影响烟气扩散的相关因素，并对未知的参数通过经验公式进行求解，从而求得受烟气流动影响的烟囱下风口方向的安全距离。对于不同烟囱高度，受大气稳定度影响烟气流动状态也不同，这样依靠中性条件下的扩散方程求解的结果也会不同。据此，本文同时对大气稳定度作了分析，主要考虑了风速的影响，通过对不同地区风速数据的统计分析，得到威布尔分布拟合曲线，求得其参数值及基础平均风速，再根据指数法外推，从而推出烟囱出口高度处的相对准确风速。 本文将对火电厂烟囱的烟气流动实例进行研究，分析烟气扩散模型，对烟气流动进行仿真模拟，给出解决烟气流动相关问题的实现方案，并通过unity实现其可视化动态仿真，利用BIM技术的特点，解决了受烟气流动影响烟囱的正确选址问题，由此展现出BIM技术在构建可视化模型、优化设计上的明显优势。同时，通过对风速数据的统计计算，给出不稳定大气环境下风速的测算方法，从而使研究方案更加完整。
火力发电厂;烟囱选址;烟气流动;建筑信息模型;风速推算
安庆师范大学
硕士
统计信息技术
苏本跃
2020
中文
TU17;TM621
2022-01-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）