直接空冷机组空冷岛外部流场的数值研究

论文摘要

以数值模拟软件Fluent为平台,对直接空冷机组散热器片和空冷岛外部流场进行了数值模拟研究,主要内容包括:采用Spalart-Allmaras湍流模型对空冷散热器片进行了数值模拟,分析管型和长宽比对散热器片对换热效率的影响,提出最佳长宽比概念;采用标准k-e湍流模型对空冷岛外部流场进行数值模拟,分析了风速,挡风墙高度,空冷平台高度等对空冷换热单元换热效率的影响,对于既定模型给出了挡风墙最佳高度范围和空冷平台高度对空冷单元换热效率影响的趋势曲线。对于直接空冷机组的设计和经济运行具有一定的参考作用。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的背景及意义
• 1.1.1 目前节能的重要性
• 1.1.2 湿冷机组与空冷机组的比较
• 1.1.3 冷端参数对热经济性的影响
• 1.1.4 目前国内外研究现状
• 1.2 本论文研究的主要内容
• 第二章 直接空冷机组的主要特点及相关参数
• 2.1 介绍直接空冷机组
• 2.1.1 汽轮机末级结构
• 2.1.2 排汽终参数
• 2.1.3 直接空冷机组的冷却系统
• 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 我国直接空冷机组存在的问题及分析
• 2.4.1 直接空冷凝汽器冬季容易发生冰冻
• 2.4.2 高温天气下汽轮机背压升高,影响汽轮机出力
• 2.4.3 凝结水的含氧量过高
• 2.4.4 热风回流影响机组正常运行
• 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 直接空冷散热元件的数值模拟研究
• 4.1 直接空冷散热器传热理论简介
• 4.1.1 翅化作用
• 4.1.2 翅片种类
• 4.1.3 翅片传热
• 4.1.4 翅片效率
• 4.2 直接空冷散热器翅片的建模
• 4.2.1 几何模型的建立
• 4.2.2 湍流模型的选择
• 4.2.3 Spalart-Allmaras 模型介绍
• 4.2.4 计算模型及边界设定
• 4.3 直接空冷散热器翅片数值模拟结果及分析
• 4.3.1 椭圆和圆形翅片管的模拟结果及对比分析
• 4.3.2 长宽比对散热器效率影响的数值模拟研究
• 4.3.3 长宽比对换热器效率影响的原因分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 空冷岛外部流场的数值模拟研究
• 5.1 引言
• 5.2 空冷平台的几何建模和网格划分
• 5.2.1 GAMBIT 简介
• 5.2.2 空冷平台的几何建模
• 5.3 空冷平台的数值建模
• 5.3.1 湍流模型的选择
• 5.3.2 标准k-e 模型的数值建模
• 5.3.3 模型边界条件设定
• 5.4 数值模拟结果及分析
• 5.4.1 数值模拟结果
• 5.4.2 数值模拟结果分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 空冷岛结构优化的数值研究
• 6.1 数值模型的建立
• 6.2 边界条件的设定
• 6.3 数值模拟结果及分析
• 6.3.1 数值模拟结果
• 6.3.2 模拟结果分析
• 6.4 本章小结
• 第七章 结论和展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况