太陽能增強(qiáng)型冷卻塔冷卻性能的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時間:2021-09-21 21:28
太陽能增強(qiáng)型冷卻塔是一種在自然通風(fēng)干式冷卻塔的基礎(chǔ)上利用太陽能作為輔助能源來提高冷卻效率的創(chuàng)新資源節(jié)約型冷卻塔,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益,影響其冷卻性能的因素包括環(huán)境溫度、太陽輻射強(qiáng)度、輻射角度、側(cè)風(fēng)風(fēng)速、冷卻水工況等。本文通過建立完善的數(shù)值計(jì)算模型對太陽能增強(qiáng)型冷卻塔的傳熱特性及其主要影響因素進(jìn)行了研究,并采用無量綱分析的方法對模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,即將不同類型、不同高度、不同側(cè)風(fēng)條件下冷卻塔的排熱量和側(cè)風(fēng)風(fēng)速進(jìn)行無量綱化,同時針對側(cè)風(fēng)的不利影響提出了多種優(yōu)化措施,結(jié)果表明:低風(fēng)速下太陽能增強(qiáng)型冷卻塔對側(cè)風(fēng)的敏感程度低于自然通風(fēng)干式冷卻塔,當(dāng)風(fēng)速大于7m/s時則反之;側(cè)風(fēng)風(fēng)速低于5m/s時采用120o分布擋風(fēng)板可以有效緩解側(cè)風(fēng)的不利影響,而當(dāng)側(cè)風(fēng)風(fēng)速達(dá)到5m/s以上或側(cè)風(fēng)風(fēng)速變化范圍較大時采用導(dǎo)流板防風(fēng)效果最佳,綜合考慮導(dǎo)流板與120o分布擋風(fēng)板的耦合方式是最為有效的防風(fēng)措施,排熱量最大可提高10.6%;隨環(huán)境溫度的升高冷卻塔排熱量和空氣質(zhì)量流量均出現(xiàn)大幅度下降的趨勢;而太陽輻射強(qiáng)度的增強(qiáng)會引起冷卻塔排熱量的提高。在數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)搭建了1.5m高太陽能增強(qiáng)型冷卻塔實(shí)驗(yàn)研究...
【文章來源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
字母注釋表
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 太陽能增強(qiáng)型冷卻塔
1.2.1 太陽能增強(qiáng)型冷卻塔的基本原理與特點(diǎn)
1.2.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.3 課題研究內(nèi)容
第二章 太陽能增強(qiáng)型冷卻塔冷卻性能的數(shù)值模擬研究
2.1 研究對象
2.2 模型計(jì)算過程
2.2.1 數(shù)值模型
2.2.2 邊界條件
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 溫度場、壓力場、速度場分布規(guī)律
2.3.2 側(cè)風(fēng)影響分析
2.3.3 防風(fēng)措施
2.3.4 環(huán)境溫度影響分析
2.3.5 太陽輻射強(qiáng)度影響分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 太陽能增強(qiáng)型冷卻塔實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的建立
3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
3.2 實(shí)驗(yàn)裝置主要部件
3.2.1 太陽能增強(qiáng)型冷卻塔塔體
3.2.2 電加熱導(dǎo)熱油爐
3.2.3 蒸發(fā)器、冷凝器
3.2.4 翅片管換熱器
3.2.5 循環(huán)水泵
3.3 實(shí)驗(yàn)測量儀器及數(shù)據(jù)采集裝置
3.3.1 溫度測量
3.3.2 壓力測量
3.3.3 流量測量
3.3.4 太陽輻射強(qiáng)度測量
3.3.5 風(fēng)速測量
3.3.6 數(shù)據(jù)采集裝置
3.4 實(shí)驗(yàn)操作步驟
3.5 本章小結(jié)
第四章 太陽能增強(qiáng)型冷卻系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究
4.1 溫度場分布規(guī)律
4.2 冷卻水工況的影響分析
4.2.1 冷卻水流量的影響分析
4.2.2 冷卻水入口溫度的影響分析
4.3 太陽輻射強(qiáng)度的影響分析
4.4 全天運(yùn)行工況分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與建議
5.1 結(jié)論
5.2 建議
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]間接空冷塔受側(cè)風(fēng)影響研究綜述[J]. 王衛(wèi)良,倪維斗,王哲,李政,李永生,劉建民. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(04)
[2]太陽能煙囪發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)傳熱問題的數(shù)值分析[J]. 郭朋華,王元,李景銀. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[3]十字隔墻濕式冷卻塔冷卻特性的數(shù)值研究[J]. 趙元賓,孫奉仲,王凱,陳友良,高明,王宏國,史月濤. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2009(08)
[4]太陽能煙囪集熱器性能影響因素的試驗(yàn)研究[J]. 張靜敏,張華,盧峰,黃惠蘭. 太陽能學(xué)報(bào). 2008(08)
[5]太陽能熱風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)能量流的數(shù)值分析[J]. 黃惠蘭,張華,武衛(wèi)東,盧峰. 太陽能學(xué)報(bào). 2008(07)
[6]太陽能熱風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)集熱器熱物理模型及分析[J]. 盧峰,張華,姚秀平,黃惠蘭. 可再生能源. 2007(02)
[7]太陽能煙囪發(fā)電試驗(yàn)裝置內(nèi)流場的CFD模擬研究[J]. 周新平,楊家寬,肖波. 熱力發(fā)電. 2006(03)
[8]國內(nèi)冷卻塔研究與開發(fā)中的主要問題探討[J]. 章立新,蔣桂忠,方明霞,凌發(fā)全. 能源研究與信息. 2001(01)
[9]側(cè)風(fēng)對自然通風(fēng)空冷塔冷卻性能的影響[J]. 張曉東,王清照. 中國電力. 1999(06)
[10]橫向風(fēng)對自然通風(fēng)干式冷卻塔運(yùn)行性能影響的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究[J]. 翟志強(qiáng),唐革風(fēng),符松,朱克勤. 熱力發(fā)電. 1997(03)
博士論文
[1]太陽能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)的熱動力學(xué)問題研究[D]. 明廷臻.華中科技大學(xué) 2007
碩士論文
[1]火力發(fā)電企業(yè)節(jié)水策略優(yōu)化研究[D]. 劉偉.華北電力大學(xué) 2014
[2]側(cè)風(fēng)對于間接空冷塔性能影響的實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值模擬[D]. 宮婷婷.山東大學(xué) 2012
[3]火力發(fā)電廠節(jié)約用水與循環(huán)用水管理模式研究[D]. 喬洪勇.華北電力大學(xué)(河北) 2007
本文編號:3402521
【文章來源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
字母注釋表
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 太陽能增強(qiáng)型冷卻塔
1.2.1 太陽能增強(qiáng)型冷卻塔的基本原理與特點(diǎn)
1.2.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
1.3 課題研究內(nèi)容
第二章 太陽能增強(qiáng)型冷卻塔冷卻性能的數(shù)值模擬研究
2.1 研究對象
2.2 模型計(jì)算過程
2.2.1 數(shù)值模型
2.2.2 邊界條件
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 溫度場、壓力場、速度場分布規(guī)律
2.3.2 側(cè)風(fēng)影響分析
2.3.3 防風(fēng)措施
2.3.4 環(huán)境溫度影響分析
2.3.5 太陽輻射強(qiáng)度影響分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 太陽能增強(qiáng)型冷卻塔實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的建立
3.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
3.2 實(shí)驗(yàn)裝置主要部件
3.2.1 太陽能增強(qiáng)型冷卻塔塔體
3.2.2 電加熱導(dǎo)熱油爐
3.2.3 蒸發(fā)器、冷凝器
3.2.4 翅片管換熱器
3.2.5 循環(huán)水泵
3.3 實(shí)驗(yàn)測量儀器及數(shù)據(jù)采集裝置
3.3.1 溫度測量
3.3.2 壓力測量
3.3.3 流量測量
3.3.4 太陽輻射強(qiáng)度測量
3.3.5 風(fēng)速測量
3.3.6 數(shù)據(jù)采集裝置
3.4 實(shí)驗(yàn)操作步驟
3.5 本章小結(jié)
第四章 太陽能增強(qiáng)型冷卻系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究
4.1 溫度場分布規(guī)律
4.2 冷卻水工況的影響分析
4.2.1 冷卻水流量的影響分析
4.2.2 冷卻水入口溫度的影響分析
4.3 太陽輻射強(qiáng)度的影響分析
4.4 全天運(yùn)行工況分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與建議
5.1 結(jié)論
5.2 建議
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]間接空冷塔受側(cè)風(fēng)影響研究綜述[J]. 王衛(wèi)良,倪維斗,王哲,李政,李永生,劉建民. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(04)
[2]太陽能煙囪發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)傳熱問題的數(shù)值分析[J]. 郭朋華,王元,李景銀. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[3]十字隔墻濕式冷卻塔冷卻特性的數(shù)值研究[J]. 趙元賓,孫奉仲,王凱,陳友良,高明,王宏國,史月濤. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2009(08)
[4]太陽能煙囪集熱器性能影響因素的試驗(yàn)研究[J]. 張靜敏,張華,盧峰,黃惠蘭. 太陽能學(xué)報(bào). 2008(08)
[5]太陽能熱風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)能量流的數(shù)值分析[J]. 黃惠蘭,張華,武衛(wèi)東,盧峰. 太陽能學(xué)報(bào). 2008(07)
[6]太陽能熱風(fēng)發(fā)電系統(tǒng)集熱器熱物理模型及分析[J]. 盧峰,張華,姚秀平,黃惠蘭. 可再生能源. 2007(02)
[7]太陽能煙囪發(fā)電試驗(yàn)裝置內(nèi)流場的CFD模擬研究[J]. 周新平,楊家寬,肖波. 熱力發(fā)電. 2006(03)
[8]國內(nèi)冷卻塔研究與開發(fā)中的主要問題探討[J]. 章立新,蔣桂忠,方明霞,凌發(fā)全. 能源研究與信息. 2001(01)
[9]側(cè)風(fēng)對自然通風(fēng)空冷塔冷卻性能的影響[J]. 張曉東,王清照. 中國電力. 1999(06)
[10]橫向風(fēng)對自然通風(fēng)干式冷卻塔運(yùn)行性能影響的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究[J]. 翟志強(qiáng),唐革風(fēng),符松,朱克勤. 熱力發(fā)電. 1997(03)
博士論文
[1]太陽能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)的熱動力學(xué)問題研究[D]. 明廷臻.華中科技大學(xué) 2007
碩士論文
[1]火力發(fā)電企業(yè)節(jié)水策略優(yōu)化研究[D]. 劉偉.華北電力大學(xué) 2014
[2]側(cè)風(fēng)對于間接空冷塔性能影響的實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值模擬[D]. 宮婷婷.山東大學(xué) 2012
[3]火力發(fā)電廠節(jié)約用水與循環(huán)用水管理模式研究[D]. 喬洪勇.華北電力大學(xué)(河北) 2007
本文編號:3402521
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