电站锅炉三通集箱流场的数值研究

根据电站锅炉三通集箱系统的结构特点,采用基于三维实体模型的建模方案,对径向引入引出集箱系统的流场分布进行了数值模拟。采用FLUENT软件分析了集箱流场的分布特点及受热面沿程阻力对集箱速度、静压分布的影响,详细讨论了三通结构、受热面沿程阻力对受热面流量分配的影响。研究结果表明,集箱流场呈三维分布,分为径向引入管下游的冲击射流区和周围的强迫对流区,三通结构直接影响集箱的速度分布;受热面的流量分配直接受三通结构的影响,沿程阻力影响受热面流量偏差的大小。     

锅炉过热器进口集箱三通区域静压分布的数值模拟及三通的结构改进

为解决过热器超温爆管问题,根据电站锅炉过热器带三通集箱的结构特点,采用数值模拟方法对采用径向引入方式的过热器进口集箱三通区域的静压分布和流动规律进行了研究,并在此基础上对三通区域结构进行了改进.结果表明:三通区域集箱中存在涡流区,使该区域的静压变低,导致布置在该区域的支管蒸汽流量减少;适当增大三通区域集箱内径可提高集箱涡流区的静压,但当三通区域集箱内径增大到一定程度后,继续增大三通区域集箱内径,集箱涡流区的静压已不再有明显升高.     

电站锅炉过热器、再热器集箱静压分布的数值研究

利用数值模拟的方法，研究了径向引入引出型分配、汇流集箱系统的静压分布规律。为了消除计算中伪扩散的影响，选用了QUICK格式。数值计算结果表明：在三通附近，气流的变化非常强烈，在远离三通的区域．气流逐渐平稳。在分配集箱进口三通的两侧存在2个涡流区，正对三通中心线的支管处静压最高，远离三通的区域，静压分布与轴向引入引出方式规律基本一致。利用该方法计算了某电厂锅炉末级再热器的流量分配和热偏差情况，与实测结果相吻合。图6表1参2     

三通集箱过热器压力分布与流量分配的数值模拟

为了解三通结构对过热器流量分配的影响从而解决三通集箱过热器的爆管问题,利用Fluent软件对过热器模型进行了数值模拟,研究了三通结构集箱过热器内的静压分布、速度分布、各支管流量分配及各支管入口处流体的流速分布和静压分布.结果表明:三通结构附近流体的压力低且速度大,而远离该区域的流体则压力高且速度小;三通中涡流区域的支管入口有小涡流,而其他区域的支管入口没有出现小涡流;集箱内涡流下部的支管流量偏小,正对集箱入口处的支管流量最大;将第7管屏和第11管屏的入口形状改为圆形,改造后支管的流量明显增大.     

带三通锅炉集箱的数值模拟和实验研究

大容量电站锅炉过热器、再热器集箱多采用T型三通结构从集箱径向引入引出,由于进口三通存在涡流区,易导致该区支管中蒸汽流量偏小,从而发生超温爆管事故。针对该问题从通用偏微分方程组出发,基于SIMPLEC方法编制了相应的计算程序,并把计算结果与实验结果比较,证明该方法计算合理可行,可用于集箱系统的优化设计与事故诊断。     

管组集箱采用三通结构引入引出对锅炉再热器热偏差的影响

再热器蒸汽侧压降一般很小,集箱中的静压分布将是决定并联管屏流量分配的重要因素.当集箱引入管为三通结构时,在三通区域的集箱中存在涡流区,使该区域的集箱静压大大下降,造成这部分管屏流量偏小,热偏差增大,甚至导致超温爆管.本文根据实炉再热器的出口汽温分布特征,以及三通管流场和静压分布的实验结果,分析了屏间热偏差产生的原因,并提出减小屏间热偏差的改进方向.     

T型进口三通对分配集箱流量分配的影响

Ｔ型进口三通的布置方式分配集箱中的流量分配有着严重的影响。该文对三通附近涡流区中的集箱静压分布和支管入口阻力系数进行了深入的实验研究。     

电站锅炉再热器带"三通"集箱静压分布的数值模拟及受热面热偏差计算

为解决再热器超温爆管问题,采用标准K-ε方程的湍流模型进行数值模拟,得到了有支管和无支管的再热器带"三通"集箱内的速度矢量和静压分布.在此基础上编写了较为通用的电站锅炉受热面热偏差计算程序,并应用该程序计算了2个不同结构再热器的屏间热偏差.结果表明:为了减少受热面因热偏差过大而发生超温爆管的情况,应在设计时尽量使管屏(子)避开集箱"三通"涡流区,或者将集箱"三通"避开烟温高峰区布置.此热偏差计算程序可以用于不同容量机组的多种结构和类型的受热面热偏差计算,适用于集箱轴向、径向引入引出的布置方式,可用于大型电站锅炉过热器及再热器的优化设计.     

135 MW CFB锅炉L形屏式过热器热偏差分析

以一台135 MW CFB锅炉的L形屏式过热器为例,对其热偏差产生机理进行了研究。通过建立热偏差计算模型和自主编制的软件,计算和分析了其同屏及屏间热偏差系数。结果表明:在同屏管组的引入引出管采用Z形布置时,集箱效应与管组内外侧管长结构不均匀对流量分配的影响相互抵消,达到了流量均匀分配的效果,同屏热偏差主要受结构不均匀和热负荷分布的影响;在各管组引入引出管的进出口集箱采用Z形布置时,由于集箱效应,屏间流量分配明显不均,这是造成屏间热偏差的主因;在实际应用中,应充分利用集箱效应对屏内及屏间工质流量分配的影响,使管内工质流量分配与管外热负荷分布相互配合,达到控制屏式过热器热偏差的目的。     

电站锅炉过热器和再热器T型三通对集箱静压分布影响的试验研究

为了获得过热器和再热器T型三通对集箱静压分布及三通两侧分流比对涡流区和集箱静压分布的影响规律,以空气为工质对纯三通模型进行流动特性试验.研究结果表明:带三通集箱静压分布受一次涡流和二次涡流的共同影响,一次涡流影响范围为-2.5D~2.5D(D为等径三通内径),二次涡流影响范围为-1.5D~1.5D;三通两侧分流比对涡流区范围影响较小;随着三通某侧流量增大,该侧静压降低,但静压分布规律无明显变化.在一次涡流影响范围内,正母线和右下40°线的静压差异受分流比的变化影响较小;侧母线的静压差异随分流比的增大而有所增大.     

轴流式冷却风扇等反击系数流型的设计理论和计算方法

根据冷却风扇的特点提出了风扇等反击系数流型的设计方法,利用流线叠代法求解完全径向平衡方程,并把计算结果与实验结果作了对比;同时还对自由涡流型进行了计算,把这两种流型的计算结果作了比较,并对这两种流型的风扇进行了评价.     

底饲进料循环喷动床流场分布特性研究

通过数值模拟和冷态实验,研究底饲进料循环喷动（Underfeed Circulating Spouted Bed,UCSB）反应塔内的气相流场分布,并比较不同的操作条件对流场分布的影响。通过研究表明：相对于面饲进料,采用底饲进料能够显著改善反应塔内截面的流场分布,提高喷射速度能使塔内气体速度径向分布更加均匀。     

YC某柴油机各缸EGR率均匀分布性研究

以玉柴某带EGR系统的柴油机为研究对象,建立了该发动机性能数值模拟的Boost分析模型;计算得到进气总管入口、EGR管出口和进气歧管出口的气体流量,再用Fire软件对气道内三维流场进行了数值计算;对比分析了不同EGR管引入角、不同EGR位置及结构对各缸EGR分配均匀性的影响。研究结果为EGR管最佳布置方案的确定提供了理论依据。     

加热上升管内相及相界面密度径向分布特性实验研究

运用双探头光学探针在加热上升管内对蒸汽-水丙相流空泡率和相界面密度径向分布特性进行了测量与研究。根据实验结果，研究了受热工况下相及相界面密度径向分布的基本规律。实验表明：加热上升管内汽液两相流空泡率在径向上的分布不均匀，工况不同，整个直径上空泡率分布可能是近U形、鞍形或中心区高于近壁区的近弧形，界面密度在整个直径上呈近似的U形分布。     

Angle of attack distribution on wind turbines in yawed flow

This paper presents a new approach to model the induction for wind turbines in yawed flow to find the effective angle of attack distribution along the blades. There is an inherent difficulty in determining the angle of attack required by aeroelastic codes as input to tabulated airfoil data. Unlike two‐dimensional (2D) conditions where the angle of attack is the angle between the unperturbed flow and the airfoil chord, for the rotating blade, the incoming flow is bended because of rotation and affected by the induction of the blade circulation and the tip and root vortices, making the definition of the angle of attack uncertain. In this work, the analogy with 2D potential flows suggests that a coupling term between the unperturbed geometric angle of attack and the unitary velocity in the radial direction should be included to calculate the effective angle of attack seen by the blade strips. The model introduces two radially dependent interferences on the geometric angle, obtained from axial flow conditions that give the effective angle of attack under arbitrarily yawed flow conditions. The model gives a uniform treatment to the radial flows associated with yawed conditions or coned rotors and can be applied directly to calculate the effective angle of attack distribution on coned rotors in yawed flow. The accuracy of the method compares with results obtained from conventional or higher degree of complexity methods. The model can be incorporated into blade element momentum theory codes as an option to calculate angle of attack distributions. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

冗余电压数据干扰下的配网合环潮流计算方法改进研究

传统阻抗法在运算配网合环潮流时,受到冗余电压数据的干扰,存在计算结果精度不高,消耗时间较长的问题。因此提出基于前推回代的合环潮流计算方法,采用前推回代方法基于冗余电压干扰下的辐射状配网合环系统结构,基于节点迭代过程的运算结果,判断节点是否具备合环条件并对其进行调整和改进,当相邻两次迭代节点电压差模分量的最大值小于给定收敛值,说明迭代过程结束,获取节点电压值。采用三相潮流计算方法,获取配网合环中的网格参数,并对各节点电压进行初始化设置,对配网合环末端进行回推计算得到支路功率的分布情况,获取配网合环潮流计算值。实验结果说明,所提方法提高配网合环潮流计算精度,具有较高的收敛效率和运算效率。     

Large-eddy simulations (LES) of temperature fluctuations in a mixing tee with/without a porous medium

Temperature fluctuations in a mixing tee were simulated with and without a porous media in FLUENT using the LES turbulent flow model with the sub-grid scale (SGS) Smagorinsky–Lilly (SL) model with buoyancy. The normalized mean and fluctuating temperatures are used to describe the time-averaged temperatures and the time-averaged temperature fluctuation intensities. For the tee junction without the porous media, the predicted normalized mean temperature and temperature fluctuations compare well with previous experimental data. Comparison of the numerical results with the porous media with both experimental and numerical data without porous media shows that the porous media significantly reduces the temperature fluctuations. Moreover, analysis of the temperature fluctuations and the power spectrum densities (PSD) at the locations having the strongest temperature fluctuations in the tee junction shows that the porous media significantly reduces the thermal fatigue effects and can be useful in various structures such as tee junctions, elbows, piping systems.