直接空冷机组空冷岛外部流场数值与结构优化

论文摘要

直接空冷凝汽器暴露在空气中,通过直接与周围空气进行热交换来达到冷凝排汽的作用,所以环境风场必然会对直接空冷凝汽器的正常运行产生很大的影响。以某600MW直接空冷机组为例,利用CFD软件对其空冷岛外部流场进行数值模拟,分析了自然风速对空冷换热单元换热效率的影响,指出了在风速大于7m/s时,空冷凝汽器换热效率的降低是热风回流与“倒灌”现象综合作用的结果,最新提出并模拟了在空冷岛不同部位加装不同形状的下挡风墙对空冷换热效率的影响,为进一步完善空冷岛的结构设计提供了理论依据。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 电站直接空冷技术的概述
• 1.1.1 电站直接空冷技术的发展概况
• 1.1.2 电站直接空冷技术的特点
• 1.1.3 直接空冷电站的适宜条件
• 1.1.4 冷端参数对热经济性的影响
• 1.2 计算流体力学研究现状
• 1.3 空冷岛外部流场数值模拟的现状
• 1.4 本论文研究的意义及主要内容
• 1.4.1 本文的研究意义
• 1.4.2 本文研究的主要内容
• 第二章 直接空冷系统原理与相关传热理论
• 2.1 直接空冷系统
• 2.1.1 汽轮机末级结构
• 2.1.2 排汽终参数
• 2.2 直接空冷机组的主要参数
• 2.2.1 初始温差（ITD）
• 2.2.2 排汽压力
• 2.2.3 风温变化
• 2.2.4 凝结水温度
• 2.3 凝汽器变工况特性曲线
• 2.4 散热元件传热理论
• 2.4.1 基本传热方程
• 2.5 直接空冷系统存在的问题和应对措施
• 第三章 CFD 数值模拟理论介绍
• 3.1 FLUENT 的简单介绍
• 3.1.1 FLUENT 程序的结构
• 3.1.2 FLUENT 程序的用途
• 3.1.3 FLUENT 基本网格形状
• 3.1.4 用FLUENT 程序求解问题的步骤
• 3.1.5 FLUENT 求解方法的选择
• 3.2 热交换模块
• 3.2.1 热交换核心区域的确定
• 3.2.2 热交换模块的换热理论
• 3.3 用户自定义函数（UDF）
• 3.3.1 自定义函数简介
• 3.3.2 自定义函数的功能
• 第四章 某600MW 机组空冷岛外部流场的数值模拟
• 4.1 引言
• 4.2 空冷平台的几何建模和网格划分
• 4.2.1 GAMBIT 简介
• 4.2.2 空冷平台的几何建模
• 4.3 空冷平台的数值建模
• 4.3.1 湍流模型的选择
• 4.3.2 标准k-ε模型的数值建模
• 4.3.3 模型边界条件设定
• 4.4 数值模拟试验的方案
• 4.5 环境风场对直接空冷机组风机工作特性的影响
• 4.5.1 环境风场对直接空冷机组风机吸入风量的影响
• 4.5.2 环境风场对直接空冷机组风机入口温度的影响
• 4.6 空冷岛外部流场的数值模
• 4.6.1 空冷凝汽器的换热效率
• 4.6.2 主导风向和不利风向的确定
• 4.6.3 自然风对空冷凝汽器换热效率的影响
• 4.6.4 环境风场对空冷凝汽器换热性能的影响
• 4.7 本章小结
• 第五章 空冷岛结构优化的数值研究
• 5.1 数值模型的建立
• 5.2 边界条件的设定
• 5.3 空冷平台结构优化的数值模拟
• 5.3.1 空冷岛的不同位置加装直面下挡风墙
• 5.3.2 空冷岛的不同位置加装曲面下挡风墙
• 5.3.3 加不同曲率的曲面下挡风墙对空冷凝汽器换热效率的影响
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况