本文關鍵詞：直接空冷系統(tǒng)扁平管翅片結(jié)構(gòu)優(yōu)化與性能分析

  更多相關文章： 直接空冷 蛇形翅片扁平管 傾斜翅片 傾斜進風 流動換熱特性

【摘要】：蛇形翅片扁平管是電站直接空冷系統(tǒng)的基本散熱元件,研究其結(jié)構(gòu)優(yōu)化和流動換熱性能分析,對于電站空冷系統(tǒng)的優(yōu)化設計與高效運行具有重要意義。以直接空冷系統(tǒng)典型的連續(xù)蛇形翅片扁平管束為研究對象,通過實驗,研究不同的翅片管間距對翅片間冷卻空氣的的流動換熱特性的影響,以及垂直進風和傾斜進風工況下,翅片散熱性能的變化。結(jié)果表明,在相同的風速下,隨著管間距的減小,翅片的換熱系數(shù)增大,而阻力系數(shù)的變化相對復雜。實驗條件下,管間距為56.8mm時整體性能較優(yōu)。對比同一管型在不同工況下的性能可得,垂直進風工況下,翅片管的換熱性能較優(yōu),這是由于傾斜進風時,迎面空氣流動發(fā)生折轉(zhuǎn),進入翅片通道中的空氣流速大大降低造成的。研究結(jié)果為扁平管連續(xù)翅片結(jié)構(gòu)的進一步優(yōu)化提供了基礎數(shù)據(jù)。空冷單元的翅片管進口方向與風機引風方向存在60。的夾角,致使近似直線上升的冷卻氣流需要經(jīng)過翅片管流道的折轉(zhuǎn)作用,才能完成對翅片管束的冷卻,最終流出空冷單元。這種流動的折轉(zhuǎn),對氣流造成了較大的進口阻力損失,因此優(yōu)化翅片管的進口結(jié)構(gòu),對于優(yōu)化整個空冷單元的流動與換熱的改善,有很重要的作用。對扁平管蛇形翅片,在保證垂直間距不變的基礎上,通過改變翅片與基管的傾斜角度進行結(jié)構(gòu)改進,綜合比較分析。結(jié)果表明,將傾斜翅片管束應用與空冷單元實際運行時,傾斜翅片可以有效地改善空冷三角單元整體的流動與換熱特性,且20�！�40°為最優(yōu)傾角區(qū)間。對于應用于火電機組直接空冷凝汽器的扁平翅片管,比較分析了多種湍流模型用于性能數(shù)值模擬的可靠性和適用性。通過與直接大渦模擬和實驗結(jié)果的分析對比,發(fā)現(xiàn)選擇k-ω SST模型,能夠較好的反映翅片管在不同進風條件下的特性。建立扁平翅片管三維流動和傳熱物理數(shù)學模型,針對實際運行空冷冷凝器翅片管束的傾斜布置以及軸流風機產(chǎn)生的螺旋冷卻空氣流場,對不同傾斜角度和垂直進風的影響進行了系統(tǒng)的數(shù)值模擬分析,獲得不同進風風速、進風傾斜角度下翅片管空氣側(cè)流動和傳熱的特性。引入支持向量機算法,對影響翅片管流動傳熱性能的多種作用因素進行了擬合分析,得出相應的擬合向量。研究結(jié)果為進一步研究空冷單元以及空冷島的運行特性提供理論依據(jù)。
【關鍵詞】：直接空冷 蛇形翅片扁平管 傾斜翅片 傾斜進風 流動換熱特性
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM621
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 選題背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究動態(tài)11-14
• 1.2.1 國外空冷技術研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國內(nèi)空冷技術研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 論文的主要工作14-16
• 第2章 直接空冷扁平翅片管束散熱性能的實驗研究16-25
• 2.1 實驗設計及實驗系統(tǒng)16-20
• 2.1.1 實驗目的16
• 2.1.2 實驗設備16-17
• 2.1.3 實驗方法17-19
• 2.1.4 數(shù)據(jù)處理19-20
• 2.1.4.1 空氣側(cè)阻力系數(shù)與對流換熱系數(shù)的計算19
• 2.1.4.2 無量綱準則數(shù)19-20
• 2.1.5 誤差分析20
• 2.2 結(jié)果與討論20-24
• 2.2.1 實驗結(jié)果20-22
• 2.2.2 性能評價指標及無量綱數(shù)關聯(lián)式22-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 第3章 傾斜翅片對于直接空冷單元的性能優(yōu)化的研究25-34
• 3.1 多尺度數(shù)值模擬研究方法25-26
• 3.2 物理數(shù)學模型26-30
• 3.2.1 扁平管蛇形翅片和空冷單元物理模型26-27
• 3.2.2 數(shù)學模型與數(shù)值方法27-28
• 3.2.3 邊界條件及收斂準則28-30
• 3.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析30-33
• 3.3.1 傾斜翅片的流動換熱特性30-31
• 3.3.2 應用傾斜翅片的空冷單元性能優(yōu)化與分析31-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 第4章 傾斜進風時直接空冷凝汽器扁平翅片管流動傳熱數(shù)值研究34-44
• 4.1 物理數(shù)學模型34-36
• 4.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析36-43
• 4.2.1 計算模型36-37
• 4.2.2 兩種不同入口工況下翅片性能分析37-38
• 4.2.3 風速大小對斜吹性能的影響38-39
• 4.2.4 非流道方向速度對翅片性能的影響39-40
• 4.2.5 多角度入口條件下翅片管流動換熱特性性能擬合40-43
• 4.3 本章小結(jié)43-44
• 第5章 結(jié)論與展望44-46
• 5.1 主要結(jié)論44-45
• 5.2 工作展望45-46
• 參考文獻46-49
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果49-50
• 攻讀碩士學位期間參加的科研工作50-51
• 致謝51

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 趙萬里;劉沛清;;環(huán)境風對直接空冷系統(tǒng)塔下熱回流影響的試驗研究[J];動力工程;2008年03期

2 伍小林;我國火力發(fā)電廠空氣冷卻技術的發(fā)展現(xiàn)狀[J];國際電力;2005年01期

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本文編號：983284