换流站是电网输送系统中重要的站点,承担着将直流电转换成交流电或交流电转换成直流电的任务,是电网系统中不可或缺的一环。而换流站中最为核心的区域为阀厅,其中换流阀等元件为换流站的核心部件,所以保障阀厅的安全是当代科研人员重要的研究课题。研究学者已经获得了大量的研究成果,其中阀厅的电磁屏蔽领域深入,但是火灾领域重视程度相对较低。然而近年来的换流站火灾时常发生,一次次给人们提出了警示,故对换流站建筑防火领域的研究势在必行。为了减少实验过程中人力和材料成本损耗,本文将有限元分析方法应用于防火封堵的数值模拟研究。不仅从数值模拟进行分析,而且开展实验并分析结果,并将实验与模拟进行对比,得出以下结论。本文首先采用有限元分析方法,运用五种阻火模块,硅酸铝针刺毯、岩棉防火板、ALC板和方钢五种材料构建防火封堵模型一和防火封堵模型二。在碳氢升温曲线条件下,对防火封堵模型一和防火封堵模型二进行了有限元分析,得到了温度场、热流密度、温度梯度等热力学参数。通过比较防火封堵模型一和模型二的热力学性能,得出以下主要结论:在温度场方面,模型一的左侧温度模型在60⁵24℃之间。相比之下,模型二左侧的最高温度最终达到151℃以下。温度梯度矢量方面,防火封堵模型二中的温度梯度扰动更为明显,有利于减缓热量传递。对比模型背火侧节点温度,防火封堵模型一中上侧E₁节点和下侧G₁节点的加速度分别为0.0096℃/s和0.0619℃/s,远大于防火封堵模型二上侧C₂和下侧F₂,其值分别为0.0028℃/s和0.0078℃/s,模型一的传热速度快于模型二。综上所述,防火封堵模型二的防火性能优于防火封堵模型一。接着对模型二的实验结果与模拟结果进行对比,得出以下结论:温度场方面:防火封堵模型上部区域（岩棉防火板）的热传导速度明显快于下部区域（阻火模块）,并且岩棉防火板和阻火模块的温度场呈现梯度状。节点温度的对比,得到各个节点相似度高,并将其以指数函数或幂函数进行拟合,拟合度高。防火封堵模型的对流散热和辐射散热影响了实验效果。实验和数值模拟结果基本上一致,说明模型都满足防火设计要求。最后开展防火封堵实验方面研究,对防火封堵模型一进行改进,构建防火封堵模型三。在定制加热板升温曲线下,对防火封堵模型二和防火封堵模型三进行对比实验研究。温度场方面,模型二的红色高温区域面积越来越大,且最高温度越来越高。硅酸铝针刺毯的温度场高于其他材料,但是硅酸铝针刺毯的可塑性高和封堵的密实性强。模型三中,温度场受控于横向与纵向的传热,各个区域呈现稳定的阶梯状分布,区域的温度场温度不断增加。热量传递不仅存在自受火侧至背火侧,而且存在上下传递和模型内部的热量交换。将模型二和模型三的最终温度进行对比,模型三的防火效果优于模型二。模型二和模型三的整体结构为对称结构,模型三为模型一（T形）的改进版,而模型二和模型三强于模型一的防火性能,说明了防火封堵模型的整体形状结构影响着防火效果。本论文有图34幅,表6个,参考文献63篇。