間接空冷系統(tǒng)流動和傳熱性能優(yōu)化
本文關(guān)鍵詞:間接空冷系統(tǒng)流動和傳熱性能優(yōu)化
更多相關(guān)文章: 間接空冷系統(tǒng) 空冷散熱器 空冷塔 流動傳熱特性 優(yōu)化設計
【摘要】:環(huán)境風對間接空冷系統(tǒng)的流動和換熱性能會產(chǎn)生顯著影響,因此研究環(huán)境風作用下空冷散熱器以及空冷塔的流動傳熱特性,進而對間接空冷系統(tǒng)進行優(yōu)化設計有著非常重要的意義。分別從空冷塔塔型、空冷散熱器換熱面結(jié)構(gòu)高效布置和空冷塔塔群優(yōu)化布局開展研究,建立空冷散熱器和凝汽器相耦合的空氣側(cè)流動換熱計算模型。獲得不同環(huán)境風作用下的空氣流場、壓力場和溫度場,以及空氣質(zhì)量流量、換熱量和出塔水溫的變化規(guī)律。通過對空冷塔塔型的優(yōu)化研究發(fā)現(xiàn)空冷塔的高徑比對間接空冷系統(tǒng)的流動和換熱性能產(chǎn)生顯著影響,尤其是當環(huán)境風速較大時。此時,高徑比小的間接空冷系統(tǒng)的流動換熱性能好于高徑比大的間接空冷系統(tǒng)。為了充分利用環(huán)境風作用下迎風面散熱器換熱性能最好,側(cè)風面換熱性能最差的特點,提出兩種不同于將空冷散熱器圓形布置于空冷塔周圍的傳統(tǒng)的布置方式,而是將散熱器按照橢圓型和三角形布置在空冷塔周圍。并對散熱器橢圓布置時短軸與長軸之比進行了優(yōu)化研究,結(jié)果表明高風速時具有較小短軸與長軸比的橢圓布置的空冷散熱器的流動換熱性能要優(yōu)于具有較大短軸與長軸比的橢圓布置的空冷散熱器。對于散熱器三角形布置的間接空冷系統(tǒng),無風和低風速時,由于不均勻進風導致空氣流動阻力增加,因此空冷散熱器三角形布置的間接空冷系統(tǒng)的流動換熱性能較散熱器圓形布置的間接空冷系統(tǒng)差。環(huán)境風速大于8m/s時,環(huán)境風對間接空冷系統(tǒng)的流場起主導作用。三角形布置的空冷散熱器有更多的冷卻三角對著來風方向,其換熱性能優(yōu)越,尤其是在風向180°時。空冷散熱器橢圓布置和三角形布置的方案更適合應用于全年風速較高地區(qū)。基于兩個空冷塔的布置,塔間距與底徑之比從0.1變化到3,研究了不同環(huán)境風速下間接空冷系統(tǒng)的流動換熱性能。結(jié)果表明,塔間距對間接空冷系統(tǒng)流動換熱性能的影響取決于環(huán)境風速和塔群的布置方式?傮w看來,兩個空冷塔串聯(lián)布置的方式優(yōu)于空冷塔交錯布置和并列布置。塔間距與底徑之比小于1時,兩個空冷塔間會產(chǎn)生明顯的相互影響,使間接空冷系統(tǒng)換熱性能下降。
【關(guān)鍵詞】:間接空冷系統(tǒng) 空冷散熱器 空冷塔 流動傳熱特性 優(yōu)化設計
【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】:2016
【分類號】:TM621;TK124
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-19
- 1.1 選題研究背景及意義10-11
- 1.2 間接空冷系統(tǒng)簡介11-13
- 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及成果13-18
- 1.3.1 環(huán)境風作用下間接空冷系統(tǒng)性能的研究現(xiàn)狀14-17
- 1.3.2 空冷系統(tǒng)塔型優(yōu)化及塔群布局研究現(xiàn)狀17-18
- 1.4 論文的主要工作18-19
- 第2章 間接空冷系統(tǒng)流動傳熱性能研究方法19-25
- 2.1 數(shù)學模型與數(shù)值方法19-21
- 2.2 計算流程及驗證21-24
- 2.3 本章小結(jié)24-25
- 第3章 間接空冷系統(tǒng)塔型優(yōu)化25-38
- 3.1 物理模型25-28
- 3.2 不同高徑比的空冷系統(tǒng)的流場和溫度場28-33
- 3.2.1 無環(huán)境風時的流場和溫度場28-29
- 3.2.2 環(huán)境風速4m/s時的流場和溫度場29-31
- 3.2.3 環(huán)境風速20m/s時的流場和溫度場31-33
- 3.3 不同高徑比的間冷空冷系統(tǒng)流動換熱性能分析33-37
- 3.3.1 冷卻扇段的流動換熱特性分析33-34
- 3.3.2 不同高徑比的空冷系統(tǒng)整體性能分析34-37
- 3.4 本章小結(jié)37-38
- 第4章 空冷散熱器橢圓布置的間接空冷系統(tǒng)流動傳熱特性38-50
- 4.1 物理模型38-41
- 4.2 空冷系統(tǒng)的流場和溫度場41-46
- 4.2.1 無環(huán)境風時的流場和溫度場42-44
- 4.2.2 環(huán)境風速20m/s時的流場和溫度場44-46
- 4.3 間接空冷系統(tǒng)流動換熱性能分析46-48
- 4.4 本章小結(jié)48-50
- 第5章 空冷散熱器三角形布置的間接空冷系統(tǒng)流動傳熱特性50-60
- 5.1 物理模型50-53
- 5.2 空冷系統(tǒng)的流場和溫度場53-57
- 5.2.1 無環(huán)境風時的流場和溫度場53-54
- 5.2.2 環(huán)境風速20m/s時的流場和溫度場54-57
- 5.3 間接空冷系統(tǒng)流動換熱性能分析57-59
- 5.4 本章小結(jié)59-60
- 第6章 間接空冷系統(tǒng)塔群布局優(yōu)化60-73
- 6.1 物理模型60-62
- 6.2 不同塔間距的空冷系統(tǒng)的流場和溫度場62-66
- 6.2.1 無環(huán)境風時的流場和溫度場62-63
- 6.2.2 環(huán)境風速16m/s時的流場和溫度場63-66
- 6.3 不同塔間距的間冷空冷系統(tǒng)流動換熱性能分析66-71
- 6.3.1 冷卻扇段的流動換熱特性分析66-67
- 6.3.2 不同塔間距的空冷系統(tǒng)整體性能分析67-71
- 6.4 本章小結(jié)71-73
- 第7章 結(jié)論與展望73-75
- 7.1 主要結(jié)論73-74
- 7.2 工作展望74-75
- 參考文獻75-79
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果79-80
- 致謝80
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,本文編號:548183
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