【摘要】：塔內(nèi)氣流的流動情況受空冷塔塔型結(jié)構(gòu)的直接影響,而空冷塔內(nèi)的空氣動力特性會對空冷系統(tǒng)的冷卻效果產(chǎn)生重要影響,因此研究空冷塔內(nèi)部氣流的流動和換熱特性,進而優(yōu)化空冷塔塔型結(jié)構(gòu)具有非常重要的意義。本文針對自然通風空冷塔模型,對其流場和溫度場從實驗和理論分析兩個角度進行了深入研究,完成了空冷塔流場和溫度場實驗臺的設(shè)計、搭建和調(diào)試工作,并對塔型優(yōu)化和流場變化原因進行了探討。為研究自然通風空冷塔內(nèi)流場、溫度場隨工況的變化情況,本文給出了簡化的空冷塔數(shù)學模型,對空冷塔進出口邊界條件進行了分析計算;根據(jù)相似理論推導出了空冷現(xiàn)象的準數(shù)方程,選取格拉斯霍夫準數(shù)為制作空冷塔模型應滿足的相似準則;并以自模區(qū)理論為基礎(chǔ),確定了模型塔的模型率;對模型塔選材、設(shè)計、安裝及散熱器的簡化方法進行了研究,設(shè)計并制作了溫控系統(tǒng);制定并改進了測試方案,選取了實驗儀器;運用PIV技術(shù),對模型塔進行了測試,得到了不同入口溫度條件下模型塔內(nèi)的流態(tài)、溫度和流速變化規(guī)律。測試結(jié)果表明,空冷塔內(nèi)流場隨工況變化的原因是隨著入口溫度升高,慣性力、塔內(nèi)外溫差、邊壁與中軸線溫差作用漸次增強,起主導作用的因素發(fā)生變化導致的,而其中二者相互制約時,流態(tài)越接近理想流態(tài)。對空冷塔進行改型時,建議采用豎直壁代替曲面壁,有利于鋼構(gòu)件加工;漸闊型出口改為直筒型或漸縮型,有利與避免出口氣流回流。改型后的流場實驗的工況建議選用42℃-47℃,此時雙曲線空冷塔與運行工況最相符,且處于過渡區(qū),有利于實驗結(jié)果與理論結(jié)果的分析比較。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU991.42
【圖文】：

第2章 空冷塔及其數(shù)學模確定實驗對象、實驗條件是實驗研究的前提。空冷系統(tǒng)冷塔類型也各有不同，對各形式的空冷系統(tǒng)及空冷塔進行比值的空冷塔為實驗研究對象，對該空冷塔的結(jié)構(gòu)特點、工作數(shù)學模型是本章重點闡述的內(nèi)容。2.1 電廠的空冷系統(tǒng)發(fā)電工藝中不可缺少的一個環(huán)節(jié)是冷端。冷端的主要設(shè)汽器中熱量帶走的方式不同，電廠的冷卻系統(tǒng)可分為直流冷空冷和間接空冷系統(tǒng)。如圖 2-1 所示為電廠工藝流程，鍋爐蒸汽，蒸汽在汽輪機內(nèi)做功后，在凝汽器中被冷卻，凝結(jié)成水泵，經(jīng)低壓加熱器、除氧器，由鍋爐給水泵加壓，再經(jīng)高重新加熱為高溫高壓蒸汽，形成循環(huán)過程。汽輪機排出的乏使得汽輪機的末端形成低于外界空氣壓的準真空狀態(tài)，汽輪汽輪機的效率越高，這是冷端設(shè)計的關(guān)鍵。

圖 2-2 直接空冷工藝流程1—鍋爐；2—過熱器；3—蒸汽輪機；4—凝汽器；5—凝結(jié)水泵；6—凝水精處理裝置；7—凝結(jié)水升壓泵；8—低壓加熱器；9—除氧器；10—給水泵；11—高壓加熱器；12—汽輪機排氣管道；13—軸流冷卻風機；14—立式電動機；15—凝結(jié)水箱；16—除鐵器；17—發(fā)電機

圖 2-2 直接空冷工藝流程1—鍋爐；2—過熱器；3—蒸汽輪機；4—凝汽器；5—凝結(jié)水泵；6—凝水精處理裝置；7—凝結(jié)水升壓泵；8—低壓加熱器；9—除氧器；10—給水泵；11—高壓加熱器；12—汽輪機排氣管道；13—軸流冷卻風機；14—立式電動機；15—凝結(jié)水箱；16—除鐵器；17—發(fā)電機

【參考文獻】

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本文編號：2781553