本文關鍵詞：冬季自然通風條件下蛇形翅片扁平管的換熱特性研究

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【摘要】：我國北方冬季氣候惡劣,有些地區(qū)環(huán)境溫度極低,這就對當?shù)氐闹苯涌绽錂C組凝汽器的安全性是一個非常大的考驗,如何在寒冷的冬季保證機組的安全運行是電力生產(chǎn)的重中之重。采用蛇形翅片扁平管的直接空冷凝汽器雖然由于其良好的換熱性能使其在北方地區(qū)得到廣泛的應用,所以研究蛇形翅片扁平管在冬季自然通風條件下的對流換熱特性,可以為直接空冷機組運行的安全性和經(jīng)濟性提供依據(jù)和指導。本文首先建立了單排管結(jié)構(gòu)翅片管外空氣側(cè)流動與換熱的模型,利用FLUENT流體計算軟件對管外空氣的流場進行仿真模擬,分析了不同環(huán)境下管外空氣換熱情況,得到換熱系數(shù)和流動阻力隨環(huán)境溫度及壁面溫度的變化規(guī)律。結(jié)果表明,在小風速自然通風條件下,蛇形翅片扁平管的換熱系數(shù)和空氣流經(jīng)翅片間隙時的流動阻力僅受迎面風速的影響,與翅片管壁面溫度和環(huán)境溫度無關,迎面風速越大,換熱系數(shù)和流動阻力越大。然后對自然通風條件下的空冷凝汽器翅片管管內(nèi)的蒸汽凝結(jié)特性進行了研究,建立了管內(nèi)蒸汽凝結(jié)和凍結(jié)的數(shù)學模型,以某330MW電廠的冬季運行參數(shù)為例,對蒸汽凍結(jié)模型進行了簡單計算,得到了不同環(huán)境溫度和迎面風速下的蒸汽凝結(jié)特性曲線,觀察曲線發(fā)現(xiàn)隨著迎面風速的增大,凝結(jié)長度的減小趨勢逐漸趨于平緩,迎面風速越大,凝結(jié)距離受風速增大的影響越小。蒸汽在凝汽器管道內(nèi)的凍結(jié)位置隨著機組負荷的增加而增大,機組負荷越小管內(nèi)蒸汽量越少,蒸汽在管內(nèi)就越容易凍結(jié)。環(huán)境溫度越低,蒸汽凍結(jié)位置隨機組負荷的變化率越小。最后通過計算得出了不同環(huán)境溫度和迎面風速下的機組最小防凍流量,為北方直接空冷電廠強化傳熱、冬季防凍等方面的深入工作提供了參考依據(jù)。
【關鍵詞】：蛇形翅片扁平管 自然通風 凝結(jié)換熱特性 最小防凍流量
【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】：TK124
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題研究背景及意義10-12
• 1.2 翅片管換熱特性的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 翅片管管外空氣側(cè)換熱特性研究13-14
• 1.2.2 翅片管管內(nèi)蒸汽側(cè)換熱特性研究14-16
• 1.3 本論文研究的主要內(nèi)容16-17
• 第2章 翅片管換熱特性數(shù)值計算基本理論17-23
• 2.1 直接空冷凝汽器簡單介紹17-18
• 2.2 計算流體力學CFD軟件簡介18-20
• 2.2.1 CFD軟件的發(fā)展與應用18-19
• 2.2.2 FLUENT的發(fā)展與應用19-20
• 2.3 幾種應用較廣泛的凝結(jié)對流換熱系數(shù)關聯(lián)式20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-23
• 第3章 自然通風條件下空冷凝汽器翅片管空氣側(cè)的數(shù)值模擬23-38
• 3.1 引言23
• 3.2 蛇形翅片扁平管空氣側(cè)的數(shù)值模擬23-27
• 3.2.1 蛇形翅片扁平管的模型建立23-26
• 3.2.2 數(shù)值模擬邊界條件的確定26-27
• 3.3 自然通風換熱空氣側(cè)換熱特性分析27-30
• 3.3.1 迎面風速對空氣側(cè)對流換熱的影響27-29
• 3.3.2 壁面溫度對空氣側(cè)對流換熱的影響29-30
• 3.3.3 環(huán)境溫度對空氣側(cè)對流換熱的影響30
• 3.4 翅片管管外空氣側(cè)流場分析30-37
• 3.4.1 翅片管管外空氣側(cè)溫度場30-34
• 3.4.2 翅片管管外空氣側(cè)速度場34-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第4章 自然通風條件下空冷凝汽器翅片管管內(nèi)對流換熱特性研究38-46
• 4.1 翅片管管內(nèi)對流換熱數(shù)學模型的建立38-40
• 4.2 數(shù)值計算結(jié)果與分析40-44
• 4.2.1 管內(nèi)蒸汽冷凝段長度的研究40-41
• 4.2.2 管內(nèi)凝結(jié)水的結(jié)冰位置分析41-43
• 4.2.3 不同機組負荷下的管內(nèi)蒸汽凝結(jié)特性43-44
• 4.3 直接空冷凝汽器最小防凍流量44
• 4.4 本章小結(jié)44-46
• 第5章 結(jié)論與展望46-48
• 5.1 結(jié)論46
• 5.2 未來工作的展望46-48
• 參考文獻48-52
• 致謝52

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 楊立軍;周健;杜小澤;劉登瀛;楊勇平;;扁平管外蛇形翅片空間的流動換熱性能數(shù)值模擬[J];工程熱物理學報;2007年01期

2 楊立軍;杜小澤;楊勇平;;空冷凝汽器全工況運行特性分析[J];中國電機工程學報;2008年08期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 葉勝;傾斜管內(nèi)蒸汽凝結(jié)換熱研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2013年

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本文編號：674934