自然通風空冷塔的熱力性能分析及結構優(yōu)化
發(fā)布時間:2019-10-13 03:09
【摘要】:間接空冷系統(tǒng)憑借其節(jié)約水資源、占地面積小、噪音小等優(yōu)點得到了廣泛應用。當冷卻空氣流經空冷散熱器時,空冷塔內外空氣產生密度差,從而形成抽吸力將受熱后的空氣經由空冷塔排到大氣環(huán)境中,因此空冷塔的塔型及結構參數將對冷卻空氣的流場產生一定影響,進而影響空冷散熱器的換熱性能,因此有必要針對空冷塔塔型及結構參數展開優(yōu)化研究。本文建立了雙曲線、上直下錐、上直下曲以及直筒4種塔型的間接空冷系統(tǒng)數值計算模型,并結合Heat-exchanger模型,實現了空冷翅片管束和大型空冷散熱器流動換熱的跨尺度關聯(lián),進而對不同塔型的間接空冷系統(tǒng)在無風以及環(huán)境風影響下的流動換熱特性進行了模擬研究。通過深入分析不同風速下的空氣流場、壓力場和溫度場,以及定量對比空冷散熱器的出口水溫和汽輪機背壓,最終得到了自然通風空冷系統(tǒng)的最優(yōu)塔形。無風時,雙曲線、上直下錐以及上直下曲塔形所對應的間接空冷系統(tǒng)流動換熱性能相近,而直筒塔型所對應的間接空冷系統(tǒng)換熱量較小。小風速環(huán)境條件下,上直下錐、上直下曲以及直筒型冷卻塔流動換熱性能劣于傳統(tǒng)雙曲線冷卻塔,并且直筒型冷卻塔換熱性能最差。大風速條件下,上直下曲型冷卻塔內部空氣流動漩渦較小且迎風扇區(qū)附近高壓區(qū)域面積較大,因此其換熱性能優(yōu)于其他形式冷卻塔。針對上直下曲型冷卻塔,本文研究了其直筒段和雙曲線段的高度比例對冷卻空氣的流動換熱性能影響。結合工程實際,本文初步設計了3種不同的直筒段和雙曲線段高度比例。無風時,3種高度比例下的冷卻塔浮升力相近,因此其換熱性能基本相同。小風速環(huán)境條件下,塔1(直筒段高度/雙曲線段高度為2:1)的塔型阻力對冷卻空氣的流動影響較大,且塔內流體加速的空間相對較小,因此塔1的換熱性能劣于塔2(直筒段高度/雙曲線段高度為1:1)和塔3(直筒段高度/雙曲線段高度為1:2),此外塔3的換熱性能略優(yōu)于塔2。大風速條件時,冷卻空氣的動壓頭對空冷系統(tǒng)的流動換熱起主導作用,因此流體加速的影響較小。此外直筒段較高時,塔內空氣流動阻力較小,并且塔內的空氣流動漩渦相對較小,從而增大了有效流通截面積,因此塔1的換熱性能最優(yōu)。此外,大風速條件下塔2的換熱性能稍優(yōu)于塔3。
【圖文】:
與空冷換熱器外徑的尺寸有很大的約為 3mm,基管直徑為 25mm,但m,,計算域在水平方向更是達到了結構的模型是不符合實際的。此外動方向一致,即循環(huán)水的溫度在其核心區(qū)域而言,其放熱并不是完全統(tǒng)的radiator模型,Fluent中的MHE(熱器核心區(qū)域內空氣的流動和換熱特性。換熱器核心區(qū)域的流體區(qū)域被劃分的微小單元。對于研究的單個冷卻如圖 2-1 所示。通過給定第一個 macro 的循環(huán)水入口溫度都由數值計
實驗測點以及實驗數據與數值模擬結果對比
【學位授予單位】:華北電力大學(北京)
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TM62
【圖文】:
與空冷換熱器外徑的尺寸有很大的約為 3mm,基管直徑為 25mm,但m,,計算域在水平方向更是達到了結構的模型是不符合實際的。此外動方向一致,即循環(huán)水的溫度在其核心區(qū)域而言,其放熱并不是完全統(tǒng)的radiator模型,Fluent中的MHE(熱器核心區(qū)域內空氣的流動和換熱特性。換熱器核心區(qū)域的流體區(qū)域被劃分的微小單元。對于研究的單個冷卻如圖 2-1 所示。通過給定第一個 macro 的循環(huán)水入口溫度都由數值計
實驗測點以及實驗數據與數值模擬結果對比
【學位授予單位】:華北電力大學(北京)
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TM62
【參考文獻】
相關期刊論文 前10條
1 吳琪;陳從喜;;我國礦產資源開發(fā)與區(qū)域經濟發(fā)展的關系研究[J];中國礦業(yè);2015年10期
2 王衛(wèi)良;倪維斗;王哲;李政;李永生;劉建民;;間接空冷塔受側風影響研究綜述[J];中國電機工程學報;2015年04期
3 蔣華;馮t
本文編號:2548434
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/dianlidianqilunwen/2548434.html
最近更新
教材專著