鼓风式机械通风冷却塔空气动力特性数值模拟研究

鼓风式机械通风冷却塔常用于核电厂的重要厂用水系统,但目前的相关设计规范并没有给出冷却塔的空气动力特性计算公式。该文采用Fluent软件对鼓风式机械通风冷却塔的空气动力进行了数值模拟计算,对冷却塔的设计布置进行了优化,分析总结给出了冷却塔阻力计算公式。结果表明:填料安装高度对鼓风式机械通风冷却塔整塔阻力影响不大,但会影响填料断面风速分布均匀性,填料安装高度越低,风速分布越均匀;出口收缩段的高度越高,整塔阻力越小,风速分布越均匀;出口收缩段与水平的夹角越大,整塔阻力系数越小,但变化趋势不明显,收缩角基本不影响填料断面风速分布均匀性。     

核电厂重要厂用水系统鼓风式机械通风冷却塔优化研究

核电厂的重要厂用水系统通常采用鼓风式机械通风冷却塔,而鼓风式机械通风冷却塔的相关研究比较少,对塔内的空气动力特性不太了解.本文通过物理模型试验的方法对其空气动力特性进行研究并对塔型进行优化,研究表明：塔的总阻力系数随塔出口收缩段高度的增大而增大,随收缩段与水平夹角α的减小而减小,随填料安装高度的减小而减小;填料断面风速分布均布系数基本不受收缩段高度的影响,其随α的减小而增大,随填料安装高度的减小而减小.     

鼓风式机械通风冷却塔空气动力特性数值模拟研究

冷却塔的空气动力特性是确保冷却塔高效的设计关键.本文采用Fluent软件,对内陆核电重要厂用水系统鼓风式机械通风冷却塔在不同塔型条件下的空气动力特性进行了数值模拟计算,获得了冷却塔塔型与冷却塔阻力及填料断面风速分布均匀性的关系.计算结果表明,填料安装高度对鼓风式机械通风冷却塔整塔阻力影响不大,但会影响填料断面上风速分布均匀性,填料安装高度越低,风速分布越均匀,填料阻力系数越小影响越明显;出口收缩段的高度越高,整塔阻力越小,风速分布越均匀.     

逆流式自然通风冷却塔通风阻力的研究

我国在设计自然通风冷却塔时，常用的计算通风总阻力系数的经验公式，设计单位普通遍反映，计算结果偏大，不合理，根据计划要求，经过多年的摸索，通过试验和计算相结合，本文给出了自然通风逆流冷却塔通风阻力的计算公式。     

新型底部鼓风式冷却塔的传热性能研究

针对传统机械抽风式冷却塔散热效果差、维修不便、使用寿命短等问题,运用多目标优化方法,设计出一种新型的底部鼓风式冷却塔,并以其为主要研究对象,分析影响冷却塔散热性能的关键因素。基于气-液两相流传热理论,建立冷却塔内部循环水传热计算模型,得到了冷却塔内部流体的温度分布图、迹线图。分析比较了抽风式冷却塔与鼓风式冷却塔的散热效果,结果表明新型鼓风逆流式冷却塔散热效果更好、塔身更低、更符合节能环保要求。同时研究了不同的进风温度对冷却塔冷却效果的影响,得到了满足设计条件的临界进风温度。     

超大型自然通风冷却塔进风口区域阻力特性研究

随着淋水面积的逐渐增大,现行的阻力计算公式已不再适用于超大型冷却塔的计算。本文通过对应建立超大型冷却塔冷态气流阻力试验模型,对不同规模冷却塔的支撑结构（包括人字柱及塔内支撑柱）、不同淋水填料阻力、不同进风口高度等进行组合试验,对其相应阻力特性进行了分析,在此基础上提出了适用于超大型常规逆流式自然通风冷却塔进风口区域阻力系数计算公式,并经过了工程验证。     

机械通风冷却塔塔群布置优化数值模拟研究

冷却塔回流和干扰将影响冷却塔的热力特性。本文利用流体计算软件 FLUENT 建立了单塔及塔群不同布置方式的三维数值模型。通过计算,得出了无自然风情况下,单塔不同塔型自身回流率的变化;有自然风时,不同风速风向对冷却塔回流率的影响;冷却塔单排布置时,不同风速风向及塔排长度对塔群平均回流率的影响;冷却塔多排布置时,不同风速风向及塔排间距对塔群回流率及塔排间的干扰的影响。结果可为工程设计提供参考。     

基于焓差法的湿式冷却塔三维热力计算及进风口高度优化研究

自然通风逆流湿式冷却塔内存在呈三维状态的气水两相流传质传热过程。根据填料和雨区的热力阻力试验数据,以传统一维焓差法为基础,介绍了控制蒸发和阻力的用户自定义函数,并嵌入Fluent软件的离散相模型,使之与国内冷却塔的设计标准和测试数据对接,建立起与现行设计方法接轨的三维数值计算模型。模型涵盖了外界自然风、塔壳体、喷头、填料、雨区和集水池等影响因素,提供多种矢量场和标量场计算结果,并与某12 000 m2投产冷却塔进行比较分析,出塔水温计算值与实测验收值基本一致。基于该方法,对某大型核电冷却塔进行了三维数值计算,结合经济性、流场均匀性、结构安全性和运行可靠性等因素给出了最优的进风口高度。     

灯泡式水轮发电机通风冷却技术优化途径

国内由于设计经验不足，灯泡式水轮发电机通风冷却效果欠佳．应加强计算分析与模型试验研究工作，精心选择与鉴定风机参数与性能，确保冷却效果．目前不宜采用循环水冷却方法，仍使用常规冷却方法为好，亦应探讨采用水内冷或蒸发冷却技术用于灯炮发电机的可能性．     

生物质能发电厂循环水系统冷却塔的选择

以工程实践为基础,从技术、经济、发电成本和水量损失几个方面,对采用机械通风冷却塔与逆流式自然通风冷却塔的生物质能发电厂循环水冷却系统进行了比较,分析结果表明机械通风冷却塔与自然通风冷却塔相比具有占地面积小、运行灵活、适应能力强等特点,更适合在生物质能发电厂中采用。     

间接空冷系统塔型优化研究

在间接空冷系统中,散热器和空冷塔是主要的换热部件。散热器的传热性能及空冷塔塔内气流运动的均匀性都会对空冷系统的冷却效率产生严重影响,空冷塔塔型直接影响塔内的气流运动状态。本文通过对不同的空冷塔塔型进行热力、阻力特性的平衡计算,比较各种塔型下空冷塔的冷却效率,给出最优冷却效率下,空冷塔塔型关键比例尺寸。     

自然通风湿式冷却塔热力特性数值研究

基于CFD软件和自然通风湿式冷却塔相关理论，对气流运动采用标准 湍流模型，喷淋区和雨区采用离散相模型计算，对填料区建立了基于Poppe理论的数值求解模型，并通过添加自定义源项，实现其在FLUENT中的求解。基于该模型，在不考虑自然风情况下，对某300MW机组自然通风冷却塔的气水流动与热质交换进行数值模拟，分析了淋水密度、进塔水温、喷嘴数和环境条件对冷却塔热力特性的影响。计算结果表明：基于CFD软件的冷却塔数值求解模型有很好的适用性，淋水密度和环境条件对出塔水温影响很大，为进一步完善冷却塔的设计与运行提供了理论依据。     

自然通风湿式冷却塔热力特性数值模拟

基于CFD软件和自然通风湿式冷却塔相关理论,对气流运动采用标准k-ε湍流模型,喷淋区和雨区采用离散相模型计算,对填料区建立了基于Poppe理论的数值求解模型。并通过编译自定义源项函数,实现其在FLUENT中的求解。基于该模型,在不考虑自然风情况下,对某300MW机组自然通风冷却塔的气水流动与热质交换进行数值模拟。分析了淋水密度、进塔水温和环境条件对冷却塔热力特性的影响。计算结果表明：基于CFD软件的冷却塔数值求解模型有很好的适用性,淋水密度和环境条件对出塔水温影响很大。     

环境风对自然通风海水冷却塔的性能影响原型观测及分析

环境风对热力阻力性能影响是海水冷却塔设计的重要问题之一,本文依据环境风对冷却塔进风口阻力系数及出口阻力系数的影响的研究成果,修正了自然通风海水冷却塔热力阻力计算程序,并分析了某大型自然通风海水冷却塔的原型观测数据。结果表明,平均风速为2.4 m/s时,出水温度实测值比设计值高0.4℃,出水温度预测值比设计值高0.3℃;在平均风速为5.2 m/s时,出水温度实测值比设计值高1.2℃,出水温度预测值比设计值高1.4℃。研究结果可为大型自然通风海水冷却塔的设计提供参考。     

冷却塔的一个新的热力计算方法－用一维方法作二维计算

本文在对冷却塔雨区热力特性研究的基础上, 进行了逆流式自然通风冷却塔的轴对称二维热力计算, 计算了进风口高度、淋水分布等几个参数变化对冷却水温的影响, 并给出了在均匀布水的条件下, 用简单的一维计算替代复杂的轴对称二维计算的方法, 为设计提供了一个既简单又精确的计算方法. 计算水温和工业塔实测结果非常一致.     

配水方式对冷却塔热力性能的影响研究

为了研究电厂在调峰影响下低负荷运行时合理的配水方式,探寻冷却塔“带水”检修的可能性,采用三维数值模拟方法,计算了某高位收水冷却塔两机六泵全塔配水、一机三泵全塔外围配水和一机三泵半塔配水方式下的塔内外流场特性及热力性能。分析了外围配水和半塔配水可能存在的进塔空气全部从未淋水区域的填料流过而不与淋水填料换热的问题,并统计了配水方式对冷却能力的影响。结果表明,外围配水、半塔配水虽然不存在进塔空气全部从未淋水区域的填料流过的情况,但分区配水热力性能易受到环境风影响,在改善电厂调峰低负荷运行条件下的冷却塔热力性能方面起负面效果。