考虑物性变化的凝汽器水侧流场数值研究

在管束区域采用多孔介质模型的基础上,通过考虑冷却水吸热升温后物性的变化,对凝汽器水侧流动特性的数值模拟进行一定的改进。对某电厂双流程凝汽器水侧流场数值模拟的结果对比表明:冷却水温度变化对凝汽器水侧流动特性存在一定的影响,主要表现在冷却水密度的变化引起进水室和下流程的流动阻力的变化。此外,分析表明考虑冷却水温升与否对管束区速度分布均匀性的模拟影响不大。     

电站凝汽器水侧流场均匀性的定量分析

尝试了一种定量计算凝汽器管程流场均匀性的方法:采用多孔介质模型及数值模拟方法对凝汽器水室流场进行数值分析;然后采用速度相对标准偏差对凝汽器管程的流场分布进行定量计算,将上述方法在某双流程凝汽器水侧流动的分析上进行了应用,结果表明管程流场均匀性定量分析方法可以对凝汽器管程流场的均匀性进行定量计算;文章所分析的双流程凝汽器第一流程的均匀性差于第二流程。     

双流程电站凝汽器水室的流动分析与改造

为能够准确预测凝汽器水侧流动特性,应用计算流体力学商用软件,管束区域采用多孔介质模型,对某电厂双流程凝汽器水室流场进行了数值分析。结果表明:该电站双流程凝汽器入口水室结构存在一定的缺陷,导致冷却水在局部产生了较大的阻力,形成了明显漩涡。针对凝汽器水室中漩涡产生的原因,对凝汽器水室结构进行了优化改造,并且在此基础上提出了更多合理的建议。     

凝汽器水侧流动的三维数值模拟

建立了某一凝汽器实际管束的流动计算模型,运用计算流体力学的方法,对该凝汽器水侧流场进行了三维数值模拟。采用分区对称计算方法,大大降低网格数量,从而详细预测了凝汽器水侧进出口水室以及其连接管和冷却水管束内的流动特性。计算结果可以清楚地表明:该凝汽器进口水室存在大量漩涡,使流动阻力增加,流动恶化;水室速度分布不均匀,进口水室管板中心区域流体流速较高而边缘区域较低,结构上存在一定问题;而出口水室的结构较为合理。这与采用多孔介质模型模拟的结论一致,进一步验证了采用多孔介质模型对凝汽器进行计算是正确可行的。计算结果同时表明,冷却水管束内流量和流速的分布是不均匀的,位于中心位置的冷却水管流量较大,而周边区域较小,最大流量差别可达到38%,且相邻管路的流量减小幅度与冷却水管布置有关。冷却水管内冷却水流量和流速的差异将会影响换热器的换热性能。计算结果可为分析研究管排流动不均而引起的换热效率问题提供条件,也可为凝汽器设计和结构优化提供依据。     

凝汽器水侧的数值研究及改造

引入多孔介质,采用k-ε湍流模型,利用二维数值计算方法对一双流程凝汽器的水侧流体流动进行了计算与分析。针对凝汽器水侧由于设计缺陷,存在漩涡及流动死区的情况,提出在凝汽器前后水室安装导流板,对凝汽器前后水室流体流动进行引导改善。改进后,凝汽器水侧流动漩涡以及流动死区完全消失,凝汽器水室的流动漩涡以及流动死区消失、流动阻力下降,水侧冷却水分布更加合理,凝汽器换热效果有所提高。     

基于冷却水流速分布模拟的凝汽器性能数值分析

冷却水流速是影响凝汽器性能的主要因素之一,为了实现基于冷却水流速实际分布的凝汽器性能模拟,借鉴多孔介质的阻力源项加载思想提出了基于冷却管入口实体建模的凝汽器水侧流动计算模型,以某600MW火电机组的低压凝汽器为例,在设计工况下对该凝汽器水侧流动进行了数值模拟,获得了凝汽器水侧管束截面上的冷却水流速分布,并基于上述冷却水流速分布的模拟结果,分别数值计算了冷却水流速均匀分布和不均匀分布两种情况下凝汽器汽侧的蒸汽流动,获得了相应情况下的凝汽器性能。计算结果表明：对于本文研究的凝汽器,基于多孔介质模型和基于冷却管入口实体建模的凝汽器水侧流动模拟得到的管束截面上的冷却水流速分布在流动细节上存在差异;冷却水流速均匀分布和不均匀分布两种情况下获得的凝汽器性能有差异,凝汽器压力相差10.9Pa,总平均传热系数相差12.6W/（m²·K）。建议对于冷却水流速不均匀分布比较严重的情况,在研究凝汽器性能时考虑冷却水流速不均匀分布的影响。     

600MW机组电站凝汽器水侧流动的分析

选取某电厂600MW机组凝汽器水侧流场进行数值模拟,研究流体的流动状况。模拟结果显示,凝汽器进口水室内存在涡旋,涡旋的存在增加了流体的流动阻力,使流动恶化,流量分布的不均匀,严重影响了设备的换热性能。在使用过程中,应采取措施减小涡旋,计算结果可以为凝汽器设计和改进提供参考。     

数值模拟在凝汽器水侧流动特性分析中的应用

通过计算流体力学在实际工程中的分析和结果,详细阐述数值分析模拟在凝汽器水侧流动特性分析中的应用情况。通过对凝汽器水侧阻力进行计算和分析过程的详细剖析,阐述了数值模拟在水室结构优化,降低流动阻力等方面所起到的指导作用。     

1000MW机组凝汽器水侧流场的三维数值模拟

以某1 000MW机组为例,利用Fluent软件对凝汽器水侧的流场特性进行了数值模拟.结果表明:循环水在高压凝汽器和低压凝汽器前水室产生的较大漩涡区和循环水对管板的冲击,增加了循环水的阻力损失,影响了管束区水速的分布;在进口水室加装导流板和隔板上加装凸起扣板后,水室内的漩涡区明显减小,水速变得均匀平顺,循环水对隔板冲击现象明显减弱,且沿着凸起扣板方向进入管束,管束区平均水速提高了0.033m/s,整体平均传热系数增大了28 W/(m~2·K),改善了凝汽器水侧管束的传热效果.     

大功率汽轮机凝汽器汽相流动与传热特性的数值分析

介绍凝汽器汽相流场与传热特性的数值计算方法及算例分析。该计算方法采用多孔介质模型，以分布阻力和分布质量汇分别模拟冷却管束区的蒸汽流动阻力和凝结效应，利用控制容积积分法及解压力耦合方程的半隐式方法数值求解控制方程组，得出汽相速度、温度、压力、空气浓度、传热系数及热负荷等重要参数的分布。经试验研究表明，该方法能较好地预测凝汽器的工作特性以及管束布置对汽相流场和传热特性的影响。图９参８。     

发动机冷却水三维流动数值模拟基础研究

本文在作者已完成的不可压缩流体三维流动数值模拟研究的基础上，对发动机冷却水三维流动的数值模拟方法进行了基础性研究。文章对具有发动机冷却水腹复杂形状的箱体内的水进行了三维流动模拟计算，介绍了数值模拟的基本方法，并对计算结果进行了分析，说明了该方法的有效性。该文介绍的内容是深入研究实际发动机冷却水三维流动数值模拟的基础。     

直接空冷凝汽器仿真模型的研究

充分考虑凝汽器结构参数和工质物性参数对传热过程的影响,运用工程模块化建模方法,建立了直接空冷凝汽器各单元凝结换热及整体压力计算的动态仿真模型.基于STAR-90仿真支撑平台,开发了相应的模型算法.建立了某200 MW直接空冷机组凝汽器系统的整体仿真模型,对在不同负荷下的静态仿真精度以及各种扰动下的动态特性进行验证,表明该模型能满足工程应用要求.     

一种新型车用柴油机中冷器的热力计算方法及分析

针对某新型平行流式内燃机“空一空”式中冷器进行了热力计算和分析。建立了该型中冷器计算模型，采用稳态分布参数方法研究了中冷器的散热能力和空气侧的阻力特性。计算结果和试验值的对比，阻力值的偏差不超过5％，换热率的偏差在10％以内，说明此计算方法可以满足平行流式中冷器的设计使用。     

间接空冷机组空冷塔塔群内空气流动及传热性能研究

由于具有巨大的节水优势,间接空冷机组在我国富煤少水区域得到广泛应用。研究环境风对间接空冷系统的影响机理对指导电厂运行具有重要意义。以某电厂间接空冷机组为基础,构建水平布置散热器的空冷塔群物理和数学模型,通过数值模拟方法分析环境风对塔内空气流场及空冷散热器换热性能的影响。结果表明:环境风对空冷系统塔内空气流场影响较大,进而影响空冷散热器的散热性能。随着风速的增加,空冷塔的换热性能不断恶化。在临界风速时额定负荷下,下游空冷塔换热量比上游空冷塔减少2.5%。     

发动机冷却水流动的数值模拟

本文介绍了发动机冷却水流动的控制方程和数学模型以及方程的离散化和离散方程求解的数值模拟计算方法，综述了国内外发动机冷却水流动的数值模拟研究现状和发展趋势。     

Performance prediction of proton exchange membrane fuel cell engine thermal management system using 1D and 3D integrating numerical simulation

The cooling system of proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) engine was simulated by 1D and 3D collaborative simulation method. Firstly, the resistance characteristics of the flow channel are obtained by simulating the airside flow model. A three-dimensional simulation model including dual fans and radiator is also established to simulate the airflow distribution. The one-dimensional simulation model of 30 kW PEMFC engine cooling system that are mainly composed of a thermostat, water pump, and fan and radiator model is established. Secondly, the heat dissipation performance of the cooling system is calculated by using the coupled simulation model. It is found that the simulation results of the amount of heat transferred are in good agreement with the experimental data by compromising, which proves that the model is reasonable. Finally, the thermal performance of the extreme operating conditions of the PEMFC system is simulated by means of a simulation model. By monitoring the flow of the pump and the fan speed, we can maintain the stack internal heat balances, so that the stack efficient and stable operation. The results demonstrate that the 3D simulation can get the distribution of fluid flow more accurately, while the simulation time of 1D thermal system is short and can guide the matching of heat transfer parts quickly.     

某船用汽轮机短座阀流量与提升力特性数值模拟计算

由于汽轮机内部空间的限制及船用汽轮机多工况的要求，部分船用汽轮机采用了短座阀。因扩压段长度的大幅减小．阀门的气动性能及强度振动特性产生较大变化，对汽轮机总体性能有较大的影响。本文对某短座阀在试验研究的基础上进行了数值计算分析：通过气动试验，得到某船用汽轮机短座阀的流量系数与提升力系数曲线簇；基于可压缩，N-S方程，利用S-A湍流模型及有限积分法，采用四面体非结构性网格．对此阀门进行了数值模拟计算。通过对该阀门的数值计算得到在不同相对开度及不同压比下的计算结果与试验结果吻合良好；得到对各种短座阀广泛适用的计算方法．为船用调节阀、旁通阀的设计和性能分析提供了重要依据。     

双级贯流式超低比转速水轮机数值模拟优化

通过数值模拟等手段开发了一种双级贯流式超低比转速水轮机,利用循环冷却水出口的富余能量推动水轮机转动带动风扇旋转制冷,以达到节能目的。以富余流量0.823 m3/s的水轮机为例,以Fluent软件为平台进行计算分析,对双级贯流式超低比转速水轮机的叶片、导叶形式及其安放位置进行了优化,并采用Navier-Stokes方程、SIMPLEC算法对水轮机进行全三维湍流数值模拟,获得了水轮机内部流动细节,预估了水轮机的性能。计算结果表明,优化后的叶片及导叶表现出较高的效率。