目前,我國大型火力電站的運(yùn)行主要依靠煤炭資源和水資源。在我國煤炭資源豐富的三北地區(qū),水資源的短缺嚴(yán)重限制了大型坑口電站的發(fā)展。為緩解日益突出的電站缺水問題,大量節(jié)水的直接空冷技術(shù)得到快速地推廣與使用�？绽淠魇侵苯涌绽湎到y(tǒng)的核心部件。翅片管是直接空冷凝汽器的重要組成元件。從上世紀(jì)年代至今,直接空冷凝汽器所采用的翅片管經(jīng)歷了四排等管徑連續(xù)翅片結(jié)構(gòu)、雙排橢圓管矩形翅片結(jié)構(gòu)、三排橢圓管橢圓形翅片結(jié)構(gòu)及單排扁管蛇形翅片結(jié)構(gòu)四個(gè)階段。蛇形翅片大直徑單排管結(jié)構(gòu)因其具有換熱面積大、流動(dòng)阻力小、防凍性能好、傳熱系數(shù)高等諸多優(yōu)點(diǎn)被直接空冷發(fā)電機(jī)組凝汽器廣泛使用。本文以電站直接空冷凝汽器蛇形翅片扁平管換熱器為研究對象,采用軟件建立相關(guān)幾何模型并進(jìn)行網(wǎng)格劃分,導(dǎo)入軟件中進(jìn)行模擬計(jì)算。從制造材料與幾何結(jié)構(gòu)探索翅片與扁管材料的改變、翅片上開擾流孔以及在翅片上增加柱凸對翅片管的換熱性能、流動(dòng)阻力以及綜合換熱性能的影響。研究表明,對于不同材料制造的翅片管,其換熱量、換熱系數(shù)隨迎面風(fēng)速的增加而增大,翅片效率隨迎面風(fēng)速的增加而減小。在不同的迎面風(fēng)速下,鋼管鋁翅與鋁管鋁翅的總體換熱性能相差較小,而與鋼管鋼翅的總體換熱性...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 直接空冷凝汽器的組成與工作原理
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展動(dòng)態(tài)
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)
    2.1 計(jì)算流體力學(xué)的基本思想
    2.2 計(jì)算流體力學(xué)的特點(diǎn)
    2.3 CFD軟件的構(gòu)成
        2.3.1 前處理
        2.3.2 求解器
        2.3.3 后處理
    2.4 運(yùn)用CFD求解計(jì)算流體力學(xué)問題的過程
    2.5 使用Fluent軟件的求解步驟
    2.6 本章小結(jié)
第三章 模型的有效性驗(yàn)證及材料對蛇形翅片管換熱性能的影響
    3.1 物理幾何模型及計(jì)算方法
        3.1.1 幾何模型
        3.1.2 網(wǎng)格生成
        3.1.3 基本假設(shè)與控制方程
        3.1.4 邊界條件與物性參數(shù)
        3.1.5 計(jì)算方法
        3.1.6 計(jì)算結(jié)果的整理
    3.2 有效性驗(yàn)證
        3.2.1 網(wǎng)格無關(guān)性檢驗(yàn)
        3.2.2 算法驗(yàn)證
    3.3 數(shù)值計(jì)算結(jié)果與分析
        3.3.1 翅片表面溫度場分析
        3.3.2 翅片間空氣通道的溫度場分析
        3.3.3 換熱性能
        3.3.4 翅片效率
    3.4 本章小結(jié)
第四章 擾流孔與翅片間距對蛇形翅片扁平管換熱性能的影響
    4.1 物理模型與計(jì)算方法
        4.1.1 幾何模型
        4.1.2 網(wǎng)格劃分
        4.1.3 邊界條件與物性參數(shù)
        4.1.4 網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證
    4.2 計(jì)算結(jié)果分析
    4.3 速度場分析
    4.4 換熱性能的比較
        4.4.1 換熱系數(shù)的比較
        4.4.2 換熱量的比較
    4.5 流動(dòng)阻力比較
    4.6 綜合性能的比較
    4.7 本章小結(jié)
第五章 帶柱凸蛇形翅片扁平管換熱流動(dòng)性能的數(shù)值研究
    5.1 物理數(shù)學(xué)模型與計(jì)算方法
        5.1.1 幾何模型
        5.1.2 網(wǎng)格劃分
        5.1.3 邊界條件與物性參數(shù)
        5.1.4 控制方程與計(jì)算方法
    5.2 迎面風(fēng)速對翅片管的換熱與流動(dòng)特性的影響
        5.2.1 模型中截面速度、溫度、壓力分布
        5.2.2 換熱性能
        5.2.3 阻力性能
        5.2.4 綜合性能
    5.3 環(huán)境溫度對柱凸翅片管的換熱性能的影響
        5.3.1 溫度場分布
        5.3.2 換熱性能
    5.4 翅片間距對翅片管的換熱流動(dòng)特性的影響
        5.4.1 速度場分布
        5.4.2 溫度場分布
        5.4.3 換熱性能
        5.4.4 阻力特性
        5.4.5 綜合性能
    5.5 開孔蛇形翅片管與帶凸起蛇形翅片管的性能對比
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3929212