隨著社會的快速發(fā)展,我國的資源能源短缺問題越來越凸顯,我們必須更有效的利用資源,提高資源的利用效率。風(fēng)機是廣泛應(yīng)用于各行業(yè)的重要輔機產(chǎn)品,每年總共消耗的電量占到年總發(fā)電量的2%左右;在發(fā)電行業(yè)中,各類型葉輪機械用電占電廠用電的30%以上,其中冷卻塔軸流風(fēng)機的電能消耗占了很大一部分。若通過優(yōu)化葉片和風(fēng)筒的設(shè)計來提高風(fēng)機的能量利用效率,這對國家的節(jié)能減排工作有重要的意義。本文針對風(fēng)機扇葉與風(fēng)筒的結(jié)構(gòu)問題,采用了數(shù)值模擬的研究方法,通過對比風(fēng)機的不同建模方式計算結(jié)果、不同的風(fēng)機扇葉類型和不同的風(fēng)筒結(jié)構(gòu),對風(fēng)筒內(nèi)空氣流動特性以及風(fēng)筒的動能回收特性的影響因素進行了研究。結(jié)果表明風(fēng)機風(fēng)筒的存在確實能起到動能回收和提高風(fēng)機效率的作用,在本文研究范圍內(nèi),隨著風(fēng)機風(fēng)筒高度的增加,風(fēng)筒節(jié)能性能將會提高;隨著風(fēng)筒擴散角度增大,風(fēng)筒節(jié)能性能會先增大后減小。同時,風(fēng)機葉型的改進能使風(fēng)機效率大大提高。具體研究結(jié)果如下:（1）采用對葉片直接建模的方法時,風(fēng)機扇葉后空氣的流動是三維的、有旋的;風(fēng)機出口的動壓分布是不均勻的,葉尖處動壓較大,葉片中心區(qū)域較小;風(fēng)機出口氣流向四周擴散流動,風(fēng)機輪轂后會形成比較大的回流區(qū)。風(fēng)... 

【文章來源】：中國水利水電科學(xué)研究院北京市

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究目的及意義
    1.2 國內(nèi)外研究情況
        1.2.1 CFD技術(shù)發(fā)展歷程及現(xiàn)狀
        1.2.2 冷卻塔數(shù)模發(fā)展歷程及現(xiàn)狀
    1.3 本文主要內(nèi)容
第二章 冷卻塔概述
    2.1 冷卻塔的分類
    2.2 機械通風(fēng)冷卻塔的發(fā)展史
    2.3 抽風(fēng)式機械通風(fēng)冷卻塔部件構(gòu)成
    2.4 抽風(fēng)式機械通風(fēng)冷卻塔工作原理
    2.5 冷卻塔風(fēng)筒動能回收
        2.5.1 冷卻塔風(fēng)筒作用原理
        2.5.2 動能回收計算
    2.6 本章小結(jié)
第三章 數(shù)值模擬計算方法
    3.1 CFD簡介
        3.1.1 CFD的發(fā)展史
        3.1.2 可行性驗證
    3.2 數(shù)值模擬控制方程
        3.2.1 控制方程
        3.2.2 湍流模型簡述
        3.2.3 湍流模型的選擇
    3.3 數(shù)值計算方法
        3.3.1 方程離散的方法
        3.3.2 離散格式選擇
        3.3.3 求解方法選擇
    3.4 網(wǎng)格劃分和邊界條件設(shè)置
        3.4.1 扇葉模型
        3.4.2 FAN邊界
        3.4.3 邊界條件
    3.5 建模及網(wǎng)格劃分
    3.6 網(wǎng)格敏感性分析
    3.7 本章小結(jié)
第四章 數(shù)值模擬的結(jié)果及分析
    4.1 數(shù)值模擬的工況及安排
    4.2 無風(fēng)筒時,兩種葉型下風(fēng)機流態(tài)
        4.2.1 風(fēng)機扇葉后跡線圖
        4.2.2 風(fēng)機扇葉后動壓分布圖
        4.2.3 剖面速度矢量圖和動壓云圖
    4.3 有風(fēng)筒時風(fēng)機出口的流態(tài)
        4.3.1 固定角度葉片風(fēng)機的風(fēng)筒內(nèi)流態(tài)分析
        4.3.2 變角度葉片風(fēng)機的風(fēng)筒內(nèi)流態(tài)分析
    4.4 風(fēng)筒的動能回收率及風(fēng)機風(fēng)量分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論和展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點
    5.3 展望
參考文獻
碩士期間成果
    發(fā)表論文
    碩士期間主要參與的科研項目
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]當(dāng)前我國煤電機組風(fēng)機能耗狀況及節(jié)能方向[J]. 劉家鈺.  風(fēng)機技術(shù). 2015(04)
[3]基于多重參考模型的風(fēng)電場風(fēng)機尾流模擬[J]. 曾利華,張國.  電力建設(shè). 2015(08)
[4]不同計算方法在軸流式風(fēng)機數(shù)值模擬中的應(yīng)用[J]. 劉洋,楊志剛.  風(fēng)機技術(shù). 2014(01)
[5]風(fēng)機氣動性能數(shù)值模擬的地位和技巧(一)[J]. 李嵩,朱之墀.  風(fēng)機技術(shù). 2013(05)
[6]鼓風(fēng)式機械通風(fēng)冷卻塔空氣動力特性數(shù)值模擬研究[J]. 李紅莉,趙順安.  中國水利水電科學(xué)研究院學(xué)報. 2013(03)
[7]機械通風(fēng)冷卻塔進風(fēng)口區(qū)域氣流特性研究[J]. 趙順安,李紅莉,馮晶.  工業(yè)用水與廢水. 2013(01)
[8]直接空冷凝汽器旋轉(zhuǎn)流場中應(yīng)用噴霧增濕的數(shù)值模擬[J]. 周蘭欣,惠雪松,李衛(wèi)華,馬少帥,孫會亮.  動力工程學(xué)報. 2013(02)
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[10]世界能源現(xiàn)狀與內(nèi)燃機的發(fā)展機遇[J]. 朱劍明,彭代勇.  內(nèi)燃機工程. 2011(02)

碩士論文
[1]自然通風(fēng)濕式冷卻塔進風(fēng)口空氣動力場的數(shù)值模擬與阻力研究[D]. 王凱.山東大學(xué) 2006



本文編號：3354194