순환수취수펌프장 내의 흐름에 대한 수리 및 수치모형실험

Abstract

신설될 복합화력발전소 취수펌프장 계획안에 대하여 수치 및 수리모형실험을 수행하고 순환수취수펌프운영에 문제를 발생시킬 가능성이 발견되면 개선안을 도출하는 것이 본 연구의 목적이다. 수리모형은 1:20의 크기로 아크릴을 이용하여 제작되었고 2차원 수치모형실험은 RMA2모형을 이용하였다. 수리 및 수치모형실험의 결과를 평가하기 위하여 취수로 및 취수펌프장내 흐름에 대한 평가기준을 설정하였다. 복합화력발전소 취수펌프장의 계획안에 대한 2차원 수치모형실험을 통하여 얻어진 연직방향 와도를 수리모형실험결과와 비교하여 흐름평가기준의 하나인 와류발생 가능성을 평가하였다. 계획안은 취수펌프장내에서 큰 규모의 와류가 발생하여 순환수취수펌프운영에 문제를 발생시킬 수 있을 것으로 판단되었다. 이에 따라서 9개 개선안이 고안되어 수치모의되었다. 9개중 4개의 개선안에 대하여 수리모형실험이 수행되었다. 수리모형실험에 근거하여 4개의 개선안의 하나가 최종개선안으로 제시되었다. 공간적인 제약조건이 있는 순환수취수펌프장 및 취수로 설계의 경우 격벽과 도류벽을 이용하면 순환수취수펌프장의 흐름상황을 개선할 수 있는 것으로 나타났다. The objective of this study is to perform hydraulic and numerical model experiments of the flows in circulation-water-pump(CWP) chambers of combined cycle power plants (CCPP) to be built and to suggest improvement plans if the flows might cause a serious problem on the operation of CWPs. Hydraulic model was constructed in a scale of 1 to 20 using acrylic sheets and a two dimensional numerical model used was RMA2. To evaluate results of Hydraulic and numerical model experiments, evaluation criteria of flow conditions in the intake canal and CWP chambers were determined. Vertical vorticities obtained from numerical simulations for the initial plan of CCPPs were qualitatively compared with results of hydraulic model experiments and the formation possibility of a large scale vortex, one of the flow evaluation criteria, was evaluated. The initial plan was found not to satisfy the flow evaluation. Nine improvement plans were devised and numerically simulated. Four alternative plans among nine improvement plans were selected and hydraulically experimented. On the ground of the results of hydraulic model experiments, a final improvement plan, one of four improvement plants, was suggested. When CWP chambers and intake canals were designed with spatial constraints, flow separating wall and guide walls were found to improve flow conditions in CWP chambers.