岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (2): 470-484.doi: 10.16285/j.rsm.2024.1333CSTR: 32223.14.j.rsm.2024.1333
程昊德,贾宁,刘顺,聂会建,梁昊
CHENG Hao-de, JIA Ning, LIU Shun, NIE Hui-jian, LIANG Hao
摘要: 压缩空气储能电站地下硐库在充、放气循环过程中,硐内空气的温度、压力状态会持续变化。硐内空气状态的变化会影响到密封层、衬砌及硐库围岩的温度变化与结构变形。在硐库设计中,精准获得充、放气过程中硐库密封结构的受力和变形至关重要。考虑密封结构各层介质热物性的不同,可以提高密封结构受力和变形精度,还可分析硐库的储能特性。耦合硐库空气状态解析算法与硐壁多层介质热传导数值算法,可以得到硐库多层密封结构的温度分布,进一步得到密封结构各点的应力和应变。考虑硐壁热传导产生的能量损失,基于硐库内空气㶲的概念,计算了多次充、放气过程中地下硐库的能量回收率。研究发现,若将地下硐库建设在导热性能较好的围岩中,硐库内空气热量扩散快,硐壁各密封层温度分布较均匀,密封结构变形梯度小,更能适应极限的充、放气工况,但由于热量扩散快,硐库能量回收效率相对较低。反之,若将硐库建设在导热性能较差的围岩中,则会出现相反的状况。工程设计需要考虑密封结构热物性参数的差异所引起的硐库工作性状的差异。
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