空冷凝汽器翅片管束空气流动传热性能数值研究

论文摘要

针对电站直接空冷系统常用的波形翅片扁平管束和椭圆翅片椭圆管束结构,建立三维物理数学模型,对空气流动和传热性能进行了数值研究。对于波形翅片扁平管束,通过数值模拟,获得了空气流场和温度场,拟合得到了空气流动损失和对流换热的数值实验关联式。分析了空气入口风速、翅片间距、翅片高度、斜翅片角度等参数对空气流动传热性能的影响,并进行了结构参数优化。通过与空冷单元传热实验结果以及空冷凝汽器设计参数的对比,验证了数值模拟结果的可信性。对于椭圆翅片椭圆管束,通过数值模拟和结果的计算分析,也获得了空气流动损失和对流换热的数值实验关联式。本文的工作可为空冷凝汽器的优化设计和高效运行提供一定的理论和实用参考价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 空冷凝汽器
• 1.2.1 空冷凝汽器的发展历史
• 1.2.2 空冷凝汽器的流程
• 1.2.3 技术发展
• 1.2.4 流动和传热性能的主要影响因素
• 1.3 空冷翅片管
• 1.3.1 空冷翅片管技术要求与管型
• 1.3.2 空冷翅片管技术研究
• 1.3.3 目前研究中尚存在的问题
• 1.4 论文的主要工作
• 1.4.1 主要内容
• 1.4.2 研究方法
• 第二章 波形翅片扁平管管束外空气流动和传热性能
• 2.1 物理模型
• 2.2 数学模型
• 2.2.1 控制方程
• 2.2.2 边界条件
• 2.2.3 计算方法的选择
• 2.2.4 收敛准则的定义
• 2.2.5 计算结果的整理
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 波形翅片扁平管外空气流动与传热特性
• 2.3.1.1 翅片间距对空气流动传热的影响
• 2.3.1.2 翅片高度对空气流动传热性能的影响
• 2.3.2 斜翅片角度对空气流动传热性能的影响
• 2.3.3 斜翅片管束性能分析
• 2.3.3.1 入口风速对管外流动与换热性能的影响
• 2.3.3.2 斜翅片间距对管外流动传热性能的影响
• 2.3.3.3 斜翅片高度的影响
• 2.3.4 数值模拟与实验数据比较
• 2.4 本章小结
• 第三章 椭圆翅片管束外空气流动与传热性能
• 3.1 椭圆翅片管空冷凝汽器的物理数学模型
• 3.1.1 结构描述
• 3.1.2 计算模型
• 3.2 结果与分析
• 3.3 本章小节
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表论文和参加科研情况