【摘要】：塔內(nèi)氣流的流動(dòng)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(dòng)力特性會(huì)對(duì)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(dòng)和換熱特性,進(jìn)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(duì)自然通風(fēng)空冷塔模型,對(duì)其流場(chǎng)和溫度場(chǎng)從實(shí)驗(yàn)和理論分析兩個(gè)角度進(jìn)行了深入研究,完成了空冷塔流場(chǎng)和溫度場(chǎng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)、搭建和調(diào)試工作,并對(duì)塔型優(yōu)化和流場(chǎng)變化原因進(jìn)行了探討。為研究自然通風(fēng)空冷塔內(nèi)流場(chǎng)、溫度場(chǎng)隨工況的變化情況,本文給出了簡(jiǎn)化的空冷塔數(shù)學(xué)模型,對(duì)空冷塔進(jìn)出口邊界條件進(jìn)行了分析計(jì)算;根據(jù)相似理論推導(dǎo)出了空冷現(xiàn)象的準(zhǔn)數(shù)方程,選取格拉斯霍夫準(zhǔn)數(shù)為制作空冷塔模型應(yīng)滿足的相似準(zhǔn)則;并以自模區(qū)理論為基礎(chǔ),確定了模型塔的模型率;對(duì)模型塔選材、設(shè)計(jì)、安裝及散熱器的簡(jiǎn)化方法進(jìn)行了研究,設(shè)計(jì)并制作了溫控系統(tǒng);制定并改進(jìn)了測(cè)試方案,選取了實(shí)驗(yàn)儀器;運(yùn)用PIV技術(shù),對(duì)模型塔進(jìn)行了測(cè)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(cè)試結(jié)果表明,空冷塔內(nèi)流場(chǎng)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(qiáng),起主導(dǎo)作用的因素發(fā)生變化導(dǎo)致的,而其中二者相互制約時(shí),流態(tài)越接近理想流態(tài)。對(duì)空冷塔進(jìn)行改型時(shí),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(chǎng)實(shí)驗(yàn)的工況建議選用42℃-47℃,此時(shí)雙曲線空冷塔與運(yùn)行工況最相符,且處于過渡區(qū),有利于實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論結(jié)果的分析比較。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU991.42
【圖文】：

第2章 空冷塔及其數(shù)學(xué)模確定實(shí)驗(yàn)對(duì)象、實(shí)驗(yàn)條件是實(shí)驗(yàn)研究的前提�？绽湎到y(tǒng)冷塔類型也各有不同，對(duì)各形式的空冷系統(tǒng)及空冷塔進(jìn)行比值的空冷塔為實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象，對(duì)該空冷塔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作數(shù)學(xué)模型是本章重點(diǎn)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(gè)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(jī)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(jī)排出的乏使得汽輪機(jī)的末端形成低于外界空氣壓的準(zhǔn)真空狀態(tài)，汽輪汽輪機(jī)的效率越高，這是冷端設(shè)計(jì)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(jī)；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(jī)排氣管道；13—軸流冷卻風(fēng)機(jī)；14—立式電動(dòng)機(jī)；15—凝結(jié)水箱；16—除鐵器；17—發(fā)電機(jī)

圖 2-2 直接空冷工藝流程1—鍋爐；2—過熱器；3—蒸汽輪機(jī)；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(jī)排氣管道；13—軸流冷卻風(fēng)機(jī)；14—立式電動(dòng)機(jī)；15—凝結(jié)水箱；16—除鐵器；17—發(fā)電機(jī)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2781553