阵列式消声器对自然通风逆流湿式冷却塔性能的影响

为了研究阵列式消声器对自然通风逆流湿式冷却塔性能的影响,运用等效法计算了消声器的阻力特性参数;采用FLUENT软件对冷却塔内部流场进行了数值模拟,研究了阵列式消声器对冷却塔性能及出塔水温度的影响.结果 表明:消声器全压损失系数与消声器有效长度、净通流比相关;布置消声器后,冷却塔内流场变化明显,通风量下降,出塔水温度上升...     

电厂高位收水冷却塔塔芯材料关键技术研究

电厂高位收水冷却塔塔芯材料的选型和布置与常规冷却塔存在较明显差别,根据高位塔塔芯材料的构成,重点对配水系统、淋水填料、集水装置等方面进行选型分析与布置优化,并分析对高位塔热力阻力性能的影响。     

一种新型进风导流装置在冷却塔中应用的数值研究

针对自然通风湿式冷却塔中心区域换热效率低的问题,提出了在雨区加装进风导流管的改进方案,并对其布置形式进行优化设计计算。以冷却塔相关理论为基础,在Fluent数值计算软件的框架下,建立了火电机组湿式冷却塔的传热传质模型,采用离散相模型分析了循环冷却水的流动与热力特性,模拟了冷却塔内部气水流场及其换热过程,重点计算了横向风对冷却塔性能的影响及中心区域换热效果差的问题。计算结果表明,采用新型进风导流装置后,冷却塔出塔水温可降低0.6℃。     

发电厂冷却塔弧形布置填料层的特性分析

填料是自然通风湿式冷却塔最主要的换热部分,其换热量占冷却塔总换热量的60%~70%,具有很大的节能潜力。针对填料层的布置方式,提出了用弧形填料层替代传统水平布置填料层的构想,并借助Fluent模拟软件,建立了湿式冷却塔弧形填料层的传热传质模型。研究对比了不同弧度的填料层布置对冷却塔热力性能的影响,并计算分析了不同环境侧风下,弧形填料层冷却塔内空气流场、出塔水温等参数的变化。研究结果表明：与传统的水平布置相比,弧形布置填料层增加了一部分换热面积,改善了雨区空气流场,从而增加了冷却塔的换热量,使冷却塔抽力增加,出塔水温降低;在环境侧风条件下,这种改善效果更加显著,以填料层弧度0.12 rad为例,当环境风速6 m/s时,出塔水温最高可降低0.36℃。     

超大型湿式冷却塔干湿混合雨区正交优化研究

为研究分流板各参数对干湿雨区冷却塔性能提升效果的影响规律,并得到优化的干湿混合雨区结构参数,该文建立湿式冷却塔三维数值计算模型,并对某超大型湿式冷却塔干湿混合雨区进行正交优化研究。结果表明：对所研究的冷却塔而言,分流板总覆盖面积为2797.08m2、安装角度为15°、长度为30.9m、安装高度为10.37m、数量4的干湿混合雨区能达到最佳性能提升效果;在该文研究范围内,性能提升效果随分流板总覆盖面积、长度和安装高度的增加而增强,随安装角度的增大先增强后减弱,随分流板数量的增大先减弱后增强;相关性分析表明干区总体积对温降增量的影响要大于干区进口总面积。该研究可为雨区干湿混合冷却模式的工程应用提供理论参考和借鉴。     

高位收水冷却塔收水装置阻力特性数值计算研究

与常规冷却塔相比,高位收水冷却塔无雨区,但在填料下方增加了收水装置。收水装置是高位塔的核心部件,其结构型式直接影响冷却塔的阻力特性及填料断面风速分布,研究收水装置的阻力特性对于冷却塔设计计算具有重要意义。本文采用流体计算软件,研究了收水装置气流特性。通过数值模拟计算,给出了不同深度的收水装置阻力系数值;并对数值计算模型进行了验证。研究成果可供高位收水冷却塔的研究和设计参考。     

30°斜式进水流道数模分析与泵装置特性试验研究

利用三维湍流数值模拟对某30°斜轴进水流道水力特性进行了分析,研究了设计流量工况下流道的内部流场、不同横断面和纵剖面速度等值线、出口断面速度均匀度和速度加权平均角以及流道水力损失。研究结果表明,斜式进水流道水流处于均匀渐缩,内部流态良好,无漩涡或脱流,出口断面流速分布均匀度Vu=98.2%,速度加权平均角度θ=88.42°,流道水力损失Δh=5.9cm,流道型线合理。试验研究了30°斜轴模型泵装置能量特性、空化特性和飞逸特性,得到5个叶片角度下模型和原型泵装置能量特性曲线、3个不同叶片角度下空化特性及叶片角-2°下的单位飞逸转速和单位飞逸流量。试验结果表明,模型泵装置最高效率随叶片角度减小而增大,叶片角-4°时的最高效率可达83%,较大范围运行工况下的空化性能优良,飞逸转速安全。研究结果对低扬程泵站水力优化设计具有重要的参考价值。     

空气导流装置对大型自然通风湿式冷却塔性能影响研究

自然通风逆流湿式冷却塔的热力性能受环境大风的影响较大,通过在塔进风口设置导流装置可以改善冷却塔的热力性能。为了验证空气导流装置对冷却塔热力性能的效果,本文针对环境大风地区的1 000 MW机组配置的13 000 m2自然通风逆流湿式冷却塔进行试验研究,在相同的运行工况和环境大风条件下,比较2座同类型的冷却塔不设空气导流装置和设置空气导流装置对其热力性能和出塔水温的影响。结果表明:设置空气导流装置,可以有效降低环境大风对冷却塔的不利影响;在同等运行状态和环境条件下,设置空气导流装置后,出塔水温比不设空气导流装置的低,在试验环境风速范围内,2座塔随环境风速的增加出塔水温差值而愈发明显。环境风速v＜3 m/s,2座冷却塔出塔水温基本一致;3 m/s≤v＜5 m/s,2座冷却塔出塔水温差值变化范围为0.24~0.61 ℃;5 m/s≤v＜8 m/s,2座冷却塔出塔水温差值变化范围为0.71~0.97 ℃。     

雨区干湿混合模式对超大型湿式冷却塔传热传质性能影响的数值模拟

为解决超大型湿式冷却塔雨区进风阻力大、传热传质性能沿径向分布不均等问题,提出雨区干湿混合的冷却模式。建立超大型湿式冷却塔三维数值计算模型,并进行验证。定义半径占比g、安装角a等参数,并设计不同半径占比g、收水板宽度d和安装角a的多种优化方案,研究不同优化方案下冷却塔内的空气动力场及传热传质性能。结果表明,雨区干湿混合模式可减小雨区进风阻力,提高塔内空气动力场均匀性;当y=2/3、α=15°及d=16.50m时,冷却塔传热传质性能相对优化值:与原始常规塔相比,水温降增大了0.24℃,冷却数提高了0.12,通风量提升了1690kg/s。另外,全塔抽力随干区面积增大而升高,干湿混合冷却模式可使全塔抽力提高10.6Pa。     

中型实塔测试平台的设计及在湿式冷却塔研究中的应用

为更好进行湿式冷却塔研究,依托某新建电厂的热源与场地,建立8.0 m×8.0 m的中型实塔测试平台,为国内首个具备热源条件的测试平台.该平台具备填料风速0.8～3.0 m/s、淋水密度7～20 t/(h.m2)、最大填料高度2.50 m的试验条件,可以针对湿式冷却塔,实现淋水填料性能、喷溅装置性能、集水装置及防溅装置等...     

高位收水冷却塔冷却性能的数值模拟研究

高位收水冷却塔底部采用斜板与U型槽组合的方式集水,由于在节能、环保和经济方面的优势使其在大型核电站等工程领域具有广阔的应用前景。基于Popper理论,建立高位收水冷却塔三维计算模型,通过自定义函数在Fluent中加载质量、动量和能量计算程序,与实测对比,模拟结果准确。分析了淋水密度、入塔水温、填料高度和环境风速等运行条件对高位收水冷却塔冷却性能的影响规律。环境风速从1m/s增加到9m/s,出口水温提升了2.61K,并发现当环境风速大于6m/s时,流场内出现涡漩和穿膛风,使流场的均匀性遭到破坏。淋水密度增加2.53kg/m~2s,出口水温升高4.72K,表明淋水密度增加,液滴数量增多,降低了空气与液滴间传热传质。此外,填料高度从1.25m增加到2m,虽然空气阻力有所升高,但与换热面积提高引起蒸发潜热增加相比,总的冷却性能提高。入塔水温升高使得高位塔内外区密度差增大,抽力增加,传热传质能力增大。     

火电厂循环水系统冷却塔高位布置水锤数值模拟

火电厂循环水系统布置受地形特征影响有时需要采用冷却高位布置方案,循环水系统水泵扬程低、流量大,冷却塔高位布置方案能否成立主要取决于系统的水锤压力大小。结合工程实例采用特征线方法,给出了循环水系统水锤数值模拟的基本方程以及水泵、凝汽器和冷却塔等相关设备的边界方程,模拟了高位布置方式下循环水系统内的水锤压力变化,论述了高位布置方式时减小系统水锤压力的工程措施。研究成果和讨论对实际工程应用具有参考意义。     

十字隔墙湿式冷却塔冷却特性的数值研究

为阐明十字隔墙对自然通风逆流湿式冷却塔冷却特性的影响,基于CFD软件FLUENT,建立了十字隔墙湿式冷却塔的三维数值计算模型,对塔内外空气动力场及塔内气–水两相间的传热传质进行了三维数值模拟。在2种典型风向下,分析了十字隔墙对冷却塔雨区空气动力场、水池水面水温场、通风量、塔内各区平均传热传质系数、各区冷却水温降及冷却水总温降的影响。研究表明：低风速时,十字隔墙可增大冷却塔总体冷却性能;高风速时,风向与迎风侧第1块隔墙平行时,冷却塔总体冷却性得到提高,风向与迎风侧第1块隔墙夹角为45°时,冷却塔总体冷却性能下降,间隙十字隔墙可有效减小无缝十字隔墙因高速侧风风向变化而产生的不利影响。     

HP中速磨煤机流场数值模拟分析

介绍了 HP中速磨煤机的工作原理,构建了 HP中速磨煤机的计算模型,对HP中速磨煤机的流场进行了数值模拟分析.通过数值模拟分析,得到了 HP中速磨煤机的内部整体流场和叶轮流场随叶轮装置导向板角度的变化情况,为HP中速磨煤机的结构改进提供参考.     

侧风下填料非等片距布置对超大冷却塔性能影响的数值模拟

以某超大型湿式冷却塔为研究对象,建立其三维数值模型并验证。采用20mm和30mm两种不同片距的填料进行填料区内外区布置,揭示不同风速下的相对最佳内区半径R₁,研究侧风下非等片距填料布置方式对超大型湿式冷却塔热力阻力性能的影响。结果表明:侧风下,非等片距填料能改善超大型湿式冷却塔内空气动力场和温度场的分布。在定风速下,随着内区半径R₁的增加,水温降先增大后减小,通风量不断增加。当v=2m/s时,相对最佳的内区半径R₁为45m,此时的水温降为11.80℃,与20mm等片距填料布置的水温降11.63℃相比,水温降增加0.17℃,通风量增加了650 kg/s。但随着风速增大,非等片距填料水温降不断减小,通风量和蒸发损失不断减小,非等片距填料优化效果逐渐减弱。     

基于离子风原理的冷却塔收水装置实验及设计

采用大型湿式逆流冷却塔的火电厂,冷却塔耗水量占全厂总耗水量的65%~75%,但目前普遍使用的传统节水装置仅能回收利用极少部分水损失。本文研究了采用离子风原理从冷却塔水汽中回收水的可行性。在实验室建立了冷却塔水汽回收的模拟实验装置,对一个多线-筒式收水单元的水回收率和电损耗开展了测试,研究了电压、放电电极形式、电极高度和接地电极材料等参数对于水回收率的影响。优化参数后在实验室中实现了90%以上的水回收率,平均每度电可以回收1.13 t水。根据实验得出的优化参数,提出了一种蜂巢式的收水装置概念。该装置经济效益和环保效益显著,具有一定的推广价值。     

自然通风湿式冷却塔雨区阻力与变工况特性研究

以某10 000 m2自然通风湿式冷却塔为对象,计算了不同淋水密度和填料层风速下的雨区阻力系数,得到了适用范围更广的雨区阻力系数计算公式;基于麦克尔焓差法构建了冷却塔一维热力计算模型,模型计算得到的出塔水温与实测值的最大相对偏差仅为1.6%;运用所建立的一维热力计算模型开展了该冷却塔变工况特性研究。结果表明:出塔水温将随着循环水流量的增大而升高,当循环水流量变化量相同时,出塔水温的变化量将随着热负荷的增大、干球温度的降低、相对湿度的降低而升高;热负荷对出塔水温的影响受循环水流量、干球温度的影响较大,而受相对湿度的影响相对较小;出塔水温和冷却幅高随干球温度和相对湿度的增大分别呈升高和减小的变化趋势,而大气压力的影响基本可忽略。     

氢燃料电池汽车变质量加注过程建模与分析

流道内添加阻块可有效改善流道的传质和排水性能,为了从流场结构上改善氢燃料电池的输出特性,通过三维数值解析的方法,研究了蛇形流道内堵塞体积相同的各形状阻块和阻块数量非均匀布置方式,对质子交换膜燃料电池（PEMFC）性能的影响。结果表明:添加阻块的流道较传统流道输出性能有所提升,其中方形阻块效果最佳,当输出电压为0.5 V时,电流密度提升21%,但流道内压力损失过大;此外,阻块数量布置的均匀性越差,其输出性能越差,但流道内压力损失越小;流道下游布置更多阻块对气体分布均匀性和出口侧除水性能均有所改善;合理的阻块布置最高可使输出性能提升4%。     

自然通风湿式冷却塔配水优化的三维数值研究

基于两相传热传质理论和FLUENT软件特点,采用自定义函数添加源项方法,开发了适用于自然通风湿式冷却塔热力特性计算的三维数值模拟平台。经过实验验证后,将该平台应用于实际工程中常采用的分区配水研究,详细模拟了均匀配水、内外圆区分区配水、内方区配水3种配水方式下某一冷却塔内部流场、温度场的变化,及其对冷却塔出塔水温的影响。结果发现,采用分区配水的方法可以降低出塔水温,提高冷却塔效率。     

隔音墙对自然通风冷却塔热力特性的影响

针对某淋水面积为5500 m2的自然通风逆流湿式冷却塔,通过Fluent软件建立了有隔音墙和无隔音墙两种情况下冷却塔性能三维数值计算模型,研究了无风工况下隔音墙对于冷却塔进风均匀性系数Cv、通风量G和循环水温降Δt等的影响。冷却塔现场实测数据验证了所建模型的准确性。研究结果表明,隔音墙会影响冷却塔进口流场分布和塔内通风量,降低塔内空气动力场的均匀性,进而削弱冷却塔的热力性能;随着隔音墙与冷却塔间距L的增加,隔音墙对于冷却塔空气动力特性及热力特性的影响不断减弱。当L超过10 m时,隔音墙基本不再对冷却塔性能产生影响。