側(cè)風(fēng)對于間接空冷塔性能影響的實驗研究及數(shù)值模擬.pdf

1、隨著水資源短缺現(xiàn)象的日益加重和核電內(nèi)陸化發(fā)展的需要，以節(jié)水為顯著特征的電廠空冷系統(tǒng)越來越受到世界各國的重視，尤其是在富煤缺水地區(qū)。目前空冷系統(tǒng)主要有三種形式，即直接空冷系統(tǒng)、帶表面式凝汽器的間接空冷系統(tǒng)（又稱哈蒙系統(tǒng)）和帶噴射式（混合式）凝汽器的間接空冷系統(tǒng)（又稱海勒系統(tǒng)）。
　　 海勒式間接空冷系統(tǒng)的散熱器在空冷塔外圍四周垂直布置，其換熱性能受環(huán)境因素的影響比較大，特別是環(huán)境側(cè)風(fēng)的影響，會使空冷塔周向進風(fēng)極不均勻，減小了塔內(nèi)通

2、風(fēng)量，降低了冷卻效率，嚴重時甚至?xí)：φ麄€電廠的安全經(jīng)濟運行。因此，研究側(cè)風(fēng)對海勒式間接空冷塔流動和換熱特性的影響規(guī)律對空冷塔的設(shè)計和優(yōu)化改造都至關(guān)重要。但是目前對于海勒式空冷塔側(cè)風(fēng)條件下空氣動力場及熱力性能的研究仍比較少，幾乎沒有涉及到其空氣流場和溫度場改善措施的系統(tǒng)理論研究和報道。
　　 因此，本文以海勒式間接空冷塔為研究改進對象，系統(tǒng)地進行了間接空冷塔熱力性能的實驗研究，提出了熱效能系數(shù)和熱效能改進系數(shù)的概念，用于分析間接

3、空冷塔當(dāng)外界側(cè)風(fēng)作用時的性能變化。搭建了海勒式空冷塔的模型試驗臺，利用熱態(tài)模型試驗的方法，分析了環(huán)境側(cè)風(fēng)對空冷塔空氣動力場和熱力性能的影響規(guī)律;進行了在間接空冷塔四周加裝導(dǎo)風(fēng)板后的性能實驗，導(dǎo)風(fēng)板能夠形成若干有限尺寸通道，以此消除或減輕外界側(cè)風(fēng)對空冷塔的不利影響;并利用FLUENT數(shù)值模擬的方法建立了空冷塔的數(shù)值計算模型，從空冷塔的結(jié)構(gòu)和環(huán)境風(fēng)場的作用特點出發(fā)，研究了環(huán)境側(cè)風(fēng)對空冷塔產(chǎn)生不利影響的主要原因和關(guān)鍵部位以及加裝導(dǎo)風(fēng)板后的改善

4、效果。
　　 本文研究結(jié)果表明，無側(cè)風(fēng)時，空冷塔內(nèi)外流場和溫度場均呈軸對稱性;環(huán)境側(cè)風(fēng)作用下，空冷塔周向不同位置處（迎風(fēng)側(cè)、塔側(cè)區(qū)域、背風(fēng)側(cè)）的流動和換熱情況均受到不同程度的影響，從而引起空冷塔總通風(fēng)量和總換熱量的變化，影響程度隨側(cè)風(fēng)風(fēng)速的改變有很大的不同。高風(fēng)速下，迎風(fēng)面的進塔空氣流會壓迫塔側(cè)和背風(fēng)面的空氣流入，并且在塔外形成“圓柱繞流”，此時，塔側(cè)和背風(fēng)面的風(fēng)速沿塔徑向的分量很小，有效進塔風(fēng)速很小，換熱效果較差。流動和換熱最