空冷凝汽器单元空气导流装置的流动传热特性

论文摘要

电站空冷凝汽器由数十个空冷单元呈阵列方式组成,空冷单元为翅片管束和轴流风机构成的“A”型框架结构。特殊的“A”型框架结构和复杂的轴流风机出口流场导致凝汽器管束表面的流场和温度场极不均匀,使空冷凝汽器传热面积得不到充分利用。通过对空冷单元冷却空气进行合理导流,可改善空冷凝汽器的传热性能。本文针对600MW直接空冷机组凝汽器典型结构,设计了几种空冷单元空气导流装置,建立了空冷单元内冷却空气流动传热过程的物理数学模型。分别利用多孔介质模型和散热器模型处理翅片管束,通过CFD模拟,获得了无风状态和不同环境风速下加装空气导流装置后冷却空气流动和传热特性的变化规律。研究表明：在空冷单元内部安装导流装置能改善空气流场的均匀性,降低管表面的局部高温。不同结构参数下的导流装置对空冷单元流动传热特性的影响不同。导流装置尺寸减小使得风机流量增加,但对冷却空气进行导流的能力减弱,因此改善温度分布的能力也减弱。通过对比导流板不同结构形状对空冷单元流动传热性能的影响,建议空冷单元导流装置选择弧形导流板形式。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 空冷技术的发展前景
• 1.2 直接空冷系统原理和运行因素
• 1.2.1 直接空冷系统原理
• 1.2.2 直接空冷系统的影响因素
• 1.3 国内外研究动态
• 1.3.1 直接空冷系统那个中需研究的问题
• 1.3.2 研究现状
• 1.4 论文内容
• 第二章 两种翅片管束模型的流动传热性能比较
• 2.1 空冷单元物理模型
• 2.2 空冷单元的数学模型
• 2.2.1 控制方程
• 2.2.2 计算方法和收敛的定义
• 2.3 网格划分
• 2.4 翅片管束和风机的简化处理方法
• 2.4.1 翅片管束radiator条件的设置
• 2.4.2 翅片管束多孔介质条件的设置
• 2.4.3 风机的设置
• 2.5 导流板的设计原则
• 2.6 计算结果分析
• 2.6.1 多孔介质模型
• 2.6.2 多孔介质换热器模型的计算结果
• 2.6.3 radiator模型的设置
• 2.6.4 radiator散热器模型的计算结果
• 第三章 V形和弧形导流装置流动传热特性的分析
• 3.1 物理和数学模型
• 3.2 对比计算结果
• 3.3 结论及分析
• 第四章 弧形导流板的优化
• 4.1 两种弧形导流板的结果及分析
• 4.2 导流板尺寸优化
• 4.2.1 导流板尺寸减小后的计算结果
• 4.2.2 结果分析
• 4.3 不同环境风下的弧形导流板的流动传热特性
• 4.3.1 物理模型
• 4.3.2 数学模型
• 4.3.3 计算结果及分析
• 4.3.4 结果分析
• 第五章 结论与展望
• 5.1 主要结论
• 5.2 今后工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文和成果