冷卻塔是電廠的重要冷端設備之一,其出塔水溫直接影響機組的熱經(jīng)濟性。空冷塔在運行過程中幾乎沒有水的損耗,在干旱缺水地區(qū)具有較好的應用前景,但是空冷塔的冷卻效率相比于濕冷塔較低,特別是夏季高溫時段,而此時正值用電高峰,嚴重影響電廠的經(jīng)濟效益。為此,學者提出了太陽能增效空冷塔,旨在利用太陽能對換熱器后的空氣進行二次加熱,從而增大塔內(nèi)外空氣的溫差,提升冷卻塔的自然浮升力,增大塔內(nèi)通風量,實現(xiàn)增強空冷塔換熱的目的。文獻綜述發(fā)現(xiàn),針對太陽能增效空冷塔,目前處于探索性研究階段,存在以下問題亟待探究:(1)環(huán)境因素對太陽能增效空冷塔冷卻性能的影響;(2)太陽能增效空冷塔的換熱器布置的優(yōu)化措施。本論文針對上述問題展開研究,需要特別說明的是,本文屬于探究性研究,分析過程未考慮實際情況下太陽輻射強度隨時間、季節(jié)、方位的變化而產(chǎn)生的差異,后續(xù)研究將結合實際情況進行全面分析。首先,本文建立了140m高太陽能增效空冷塔的三維數(shù)值模型,其換熱器沿集熱棚入口呈圓環(huán)布置,采用Fluent對模型求解,驗證模型,并基于驗證后的模型,研究了太陽能增效空冷塔的冷卻性能受環(huán)境因素(溫度、太陽輻射強度、側風等)的影響;其次,為改善...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第1章 緒論
    1.1 課題背景和研究意義
    1.2 空冷塔的概述
    1.3 空冷塔的進風預冷技術
    1.4 太陽能增效空冷塔
        1.4.1 太陽能煙囪發(fā)電工作原理和發(fā)展現(xiàn)狀
        1.4.2 太陽能增效空冷塔的工作原理
        1.4.3 太陽能增效空冷塔的數(shù)值模擬研究
        1.4.4 太陽能增效空冷塔的實驗研究
    1.5 主要研究內(nèi)容
    1.6 論文框架
第2章 太陽能增效空冷塔內(nèi)流動與傳熱分析
    2.1 流體力學基本控制方程
        2.1.1 質(zhì)量守恒方程
        2.1.2 動量守恒方程
        2.1.3 能量守恒方程
    2.2 雷諾時均方程法
    2.3 壓力損失模型
    2.4 傳熱模型
        2.4.1 地表熱平衡計算
        2.4.2 干空氣流動熱平衡計算
        2.4.3 集熱棚的熱平衡計算
    2.5 本章小結
第3章 太陽能增效空冷塔三維數(shù)值模型的建立與求解
    3.1 引言
    3.2 模型假設和幾何參數(shù)
    3.3 計算區(qū)域網(wǎng)格劃分
    3.4 網(wǎng)格獨立性驗證
    3.5 穩(wěn)態(tài)流場計算步驟
    3.6 邊界條件設定
        3.6.1 計算域參數(shù)設定
        3.6.2 主體部分參數(shù)設定
    3.7 模型驗證
    3.8 本章小結
第4章 換熱器圓環(huán)布置時太陽能增效空冷塔受環(huán)境影響研究
    4.1 引言
    4.2 溫度影響的研究
    4.3 輻射強度影響的研究
    4.4 側風影響的研究
        4.4.1 側風風速0m/s時塔內(nèi)外溫度場和速度場
        4.4.2 側風風速3m/s時塔內(nèi)外溫度場和速度場
        4.4.3 側風風速6m/s時塔內(nèi)外溫度場和速度場
        4.4.4 不同側風風速下太陽能增效空冷塔熱力性能的變化
    4.5 本章小結
第5章 換熱器鋸齒布置時太陽能增效空冷塔的模擬研究
    5.1 引言
    5.2 幾何模型
    5.3 塔內(nèi)溫度場和空氣動力場
    5.4 側風影響的研究
        5.4.1 側風風速3m/s時塔內(nèi)外溫度場和速度場
        5.4.2 側風風速6m/s時塔內(nèi)外溫度場和速度場
        5.4.3 不同側風風速下太陽能增效空冷塔熱力性能的變化
    5.5 換熱器圓環(huán)形布置和鋸齒形布置的對比研究
        5.5.1 無風時兩種換熱器布置的溫度和速度分布
        5.5.2 有風時兩種換熱器布置時塔的熱力性能
    5.6 換熱器布置的優(yōu)化建議
    5.7 本章小結
第6章 結論與展望
    6.1 本文結論
    6.2 本文創(chuàng)新點
    6.3 不足與展望
參考文獻
致謝
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本文編號：3758530