冷却水流速对汽车水冷电机温升影响研究

为获得水冷电机的最佳流速,基于传热学及流体力学理论推导了水冷电机的冷却水流速与电机内部温度的关系。冷却水层流时,电机温度随着流速的增大下降明显;冷却水紊流后,对电机冷却效果进一步增强,但随流速继续增大,电机温度降低程度随冷却水流量增加将出现热饱和;建立了水冷感应电机热网络模型,基于此模型计算了电机额定负载运行稳态温升及不同流速时电机绕组及定子轭部的温度分布;实验测试了样机额定运行及不同冷却水流速时的电机温升。仿真及实验结果与理论分析结果相一致,验证了理论推导的正确性,为水冷电机选择合理的冷却水流速提供参考依据。     

喷雾洗涤冷却室内雾化液滴粒径变化规律的实验研究

用马尔文激光粒度分析仪对喷雾洗涤冷却室冷模装置内雾化液滴粒径进行了实验测定,考察了不同工况下,洗涤冷却室内雾化喷头所在平面处以及气体出口处液滴粒径的变化规律。实验为装置内进一步的传热传质研究提供了一定数据支持。研究显示,在错流气体作用下,洗涤冷却室内雾化喷头所在平面的近喷头区域影响液滴粒径的主导因素为喷雾流量,而远离喷头区域液滴粒径则受气体流量和喷雾流量的共同影响,随气体流量增加,液滴聚结作用增强,粒径增大。实验发现,气体出口处液滴粒径主要受气体流量的影响,随气体流量Qg由300 m3/h上升到500 m3/h,气体出口液滴的Sauter平均直径(Sauter mean diameter,SMD)D32由60μm左右上升到了85μm,根据颗粒沉降公式进行计算得到的值与实验值比较,两者趋势一致。     

管式除雾器开孔对除雾性能影响的数值模拟研究

通过数值模拟的方法,研究了开孔数量、液滴粒径和流速对管式除雾器除雾效率以及流动阻力损失的影响。使用湍流模型和离散相模型分别计算连续相气体以及液滴运动。研究结果表明,管式除雾器的除雾效率随着液滴粒径和流速的增大而增加,而且管式除雾器对小液滴的除雾效果明显,可以去除约62%的5μm的液滴以及69%的10μm的液滴。另外,通过翅片开孔可以有效降低管式除雾器的流动阻力。在所研究的流速范围内,开孔管式除雾器的流动阻力可以降低约50%。通过研究可以得出,管式除雾器对小液滴具有较高的除雾效率,通过打孔可以降低管式除雾器的流动阻力,但也会降低除雾效率。此研究成果可为管式除雾器的理论研究以及工业应用提供依据。     

湿法脱硫后烟囱出口烟气液滴夹带问题分析及解决

对燃煤电厂湿法脱硫后烟囱出口烟气液滴夹带现象的成因进行了探讨;分析了该现象对烟囱周边环境的负面影响;主要针对“湿烟囱”提出通过控制烟囱内烟气流速、采用合理的筒型设计和设置液滴回收装置等措施,以解决其出口烟气液滴夹带问题。     

喷淋降温传热传质模型及其特性规律研究

喷淋降温冷却技术具有传热效率高、结构紧凑等优点在湿烟羽治理中广泛应用。以单液滴运动为基础,构建喷淋降温过程中传热传质模型。研究喷淋塔内液滴的沉降规律;考察雾化参数、液气比、流动形式、停留时间等对液滴升温规律及液滴粒径演化规律的影响,并构建用于指导喷淋塔内换热时间选型的相图。结果表明:逆流布置方式下,雾化粒径较大(0.0015m)液滴在宽烟气流速范围内(1～5m/s)均不被携带;喷淋塔内对流冷凝宏观换热系数约265.5～512W/(m~2·℃);液气比约3.5-7.5L/m~3。喷淋塔内液滴浓度高于2.0×106/m~3时,冷却水出口温度主要受停留时间限制;液滴浓度低于2.0×106/m~3时,冷却水出口温度受停留时间和液滴浓度同时限制。研究结果可为喷淋塔的结构设计及工艺优化提供理论支持。     

组态王在凝汽器胶球清洗系统中的应用

汽轮机凝汽器采用循环水冷却时,冷却水中所夹带的杂质和污物会附着在凝汽器铜管的冷却水侧,甚至堵塞冷却管,使凝汽器的冷却效果降低,影响凝汽器管的真空度和汽轮机的效率。为了提高汽轮机的效率,现在一般都采用胶球清洗的方式来达到保持凝汽器铜管内表面的清洁。文章介绍了利用组态王kingview6．01组成汽轮机凝汽器胶球清洗控制系统的步骤、调试方法等。     

线板式静电设备内微液滴输运特性研究

施加外电场可以提高循环冷却水回收效率,因此研究静电设备内微小液滴的输运特性及其影响因素具有重要的工程意义。采用双向耦合粒子追踪方式,利用k-??湍流模型并根据动量方程求解速度场下的曳力;采用电流连续性方程和电势泊松方程求解静电场,基于粒子随机入口模型,优化不同粒径电荷数,研究在低雷诺数湍流和电场作用下的液滴输运行为、静电设备电势、电场强度分布和液滴的运行轨迹。结果表明:液滴粒径越小越容易受到湍流气流影响,滑移距离增加,收集效率降低;随着气流速度降低,液滴在设备内荷电和运行时间增多,滑移距离降低,收集效率增加;入口电势直接影响液滴的饱和电荷数,特别对于粒径较小的液滴,饱和电荷数降低,收集效率越差。因此,提高工作电压、降低收集板间距可以提高整体饱和电荷数,选择合理的气流速度可以提高循环冷却水收集效率。     

水汽相变过饱和场的实验测量和数值计算

针对湿法脱硫后高湿烟气,采用冷却的方式在相变室内建立水汽过饱和环境。设计了一套间接测量水汽过饱和度的实验装置并建立了相变室内传热传质计算模型,分别从实验和理论计算两方面探讨了冷却水温度对构建过饱和氛围的影响。二者结果均表明:冷却湿法脱硫后高湿烟气可以有效构建水汽相变过饱和水汽氛围,并且随着管壁温度的降低,相变室内过饱和水平明显增强。从数值计算结果可以看出:在相同管壁温度下,相变室内最大过饱和度发生在靠近管壁附近处;沿着相变室轴向方向,过饱和度水平则呈现先增大后减小的趋势。     

喷淋脱硫塔内除雾器运行特性

除雾器的除雾效果对脱硫系统的稳定运行、烟道腐蚀及烟气排放有重要影响,研究不同空塔流速及组合条件下除雾器的除雾性能很有必要。为此,建立了接近实际工程的喷淋脱硫塔实验台,研究了空塔流速、喷淋层与除雾器距离、不同雾化喷嘴等对除雾器出口液滴含量、粒径分布的影响,以及管式除雾器性能。研究结果表明：空塔流速对一级除雾器出口液滴含量的影响较大,对二级除雾器出口液滴含量有一定影响;除雾器出口液滴粒径随空塔流速提高而减小;喷嘴雾化粒径变小后,一级除雾器出口液滴含量明显增加;喷淋层与除雾器间距对一级除雾器出口液滴含量有较大影响;管式除雾器对除雾器出口液滴含量影响不大。     

动力锂离子电池套管式空气冷却结构模拟

提出一种采用套管式结构的新型空气冷却电池热管理系统,空气在通道内交错逆向流动来降低电池组的温度和改善温度均匀性.采用三维传热模型,研究了冷却通道数量和入口气体流速对电池最高温度和最大温差的影响以及传热机理.结果表明,套管式冷却通道可以降低电池的最高温度,并改善温度均匀性.入口气体流速的增加,对降低电池最高温度有积极作用,但也会引起电池的局部温差增大.同时还发现气体流道数和入口流速均存在饱和值.当通道数大于4,流速大于2 m/s时,温度变化幅度均显著减小.     

水冷永磁伺服电机温升关键问题的研究

文章用流热耦合法对水冷永磁伺服电机温升关键问题进行了研究。为得到合理的冷却水流速,文章理论分析了冷却水流速对电机温升的影响,得到紊流状态下电机温升和冷却水流速间的关系曲线。随着冷却水流速的增加,电机温升变化率在减小,最后趋于饱和。建立电机模型,用有限元流体场仿真软件Fluent对其进行仿真计算,并对样机额定工况不同水速进行试验验证。仿真计算、理论推导和试验能够保持一致。综合考虑散热效果和外部驱动泵损耗,给出所研究电机合理的冷却水流速,对水冷电机冷却系统设计具有指导意义。     

复合绝缘子表面液滴形貌特征及其对闪络电压的影响

为研究灾害性浓雾天气对绝缘子运行安全可靠性的影响,以硅橡胶绝缘子作为样品,采用可视化试验系统和人工大气模拟试验装置,研究了不同污湿条件下绝缘子表面液滴的吸附与凝结特征及其对绝缘子闪络电压的影响。分别研究了盐雾污秽度、相对湿度对表面液滴吸附、凝结与分布特征(分布面积、尺寸分布及其盒子维数)的影响,并在此基础上得到了这些特征参数对闪络电压的影响规律。结果表明,当相对湿度与污秽度增大时,绝缘子表面凝结的液滴数量增加,中间尺寸(1 mm≤液滴最大直径Dmax2 mm)与较大尺寸(Dmax≥2 mm)的液滴数量显著增加,而较小尺寸(Dmax1 mm)的液滴数量呈下降趋势。液滴分布盒子维数的增大说明液滴分布的分散性和复杂性增强。绝缘子表面附水质量的变化不能有效反映闪络电压的变化,但随着液滴分布盒子维数的增大,绝缘子闪络电压降低。     

200MW空冷机组双压凝汽器的设计与经济分析

双压凝汽器用于空冷汽轮机可不增加设备投资而增益。单压凝汽器改为双压后其冷却水量，冷却面积，冷却水流程和流速与单压的相同；高、低压室的凝汽量及温升各为单压的一半。     

凝汽器冷却水污垢热阻的研究

凝汽器冷却水侧的污垢热阻对机组的经济性能影响较大,该文以凝汽器冷却水侧污垢热阻为研究对象进行了微生物与泥沙微粒混合污垢热阻以及泥沙微粒污垢热阻两类实验研究。实验结果表明:微生物是影响冷却水污垢热阻产生的主要因素,含有微生物的冷却水的污垢热阻较大约为1×10-4m2?K/W。不含有微生物的冷却水,在流速为0.5m/s时,有微粒污垢热阻产生,污垢热阻约为0.2×10-4m2?K/W;在泥沙浓度0.5~2.0kg/m3范围内,泥沙浓度对污垢热阻的影响不显著;在流速为0.9~1.2m/s、泥沙浓度为0.5~2.0kg/m3范围内、没有微粒污垢热阻产生,流速对对流换热系数的影响很显著,即流速增加,对流换热系数增大,而泥沙浓度对此时的对流换热系数的影响不显著。夏季是发电机组负荷较大、冷却水温最高的时候,同时又是冷却水最易产生微生物及其形成的污垢热阻最大的时候。因此凝汽器冷水侧污垢热阻的监测、控制和研究重点应针对含有微生物的冷却水进行。     

冷却水中微生物腐蚀及含氯杀生剂对凝汽器不锈钢管的影响

综述了循环冷却水中微生物腐蚀、控制措施及电化学研究方法。电化学实验结果表明循环冷却水系统投用杀生剂会降低不锈钢管的点蚀电位 ,对凝汽器不锈钢管的耐蚀性能有一定影响 ,在选用凝汽器不锈钢管材时应充分考虑添加杀生剂的因素。     

尿素水溶液雾化热分解特性的建模及模拟研究

基于FLUENT平台对尿素水溶液(urea-water-solution,UWS)液滴的蒸发和热分解特性进行建模和数值模拟研究。对单个尿素水溶液液滴采用快速混合模型(rapid mixingmodel,RM)模拟液滴蒸发,并考虑运动和变化特性,对尿素水溶液液滴采用拉格朗日轨道模型跟踪;同时建立液滴的化学动力学模型,液滴与气相两相耦合之间考虑了动量、质量和热量,研究发现温度窗口对尿素热分解的重要性:对于给定溶液流量和液滴粒径,温度达到406K时,液滴中的水几乎就蒸发完全,此时尿素开始逐步热分解,NH3的转化率随温度和停留时间的增加而增加,并在温度650K以上达到比较好的热分解效果,当温度达到700~735K附近时,热分解转化率达到最大值,温度继续升高时,因高温空气的氧使得NH3被氧化,浓度降低至零。另外,还将计算结果与试验测量数据进行了对比,以保证数值研究结论的可靠性。     

冷却水流量对凝汽器性能影响的试验研究

通过试验进行了冷却水流量对凝汽器性能的影响研究,得到了凝汽器压力、传热系数和传热端差随冷却水流量的变化规律。试验结果表明,在本试验参数范围内,随着冷却水量增加,凝汽器压力成近似线性减小,传热系数成近似线性增加。冷却水流量对凝汽器端差影响存在临界值。理论分析表明,传热系数采用美国热交换学会(HEI)公式计算时,凝汽器传热单元数(NTU)大于1.59,则端差随冷却水流量增加而增加;NTU小于1.59,则端差随冷却水流量增加而减小,与试验结果完全吻合。     

脱硫废液雾化蒸发性能的数值研究

以某600 MW火力发电站机组脱硫废液喷雾干燥塔为研究对象,建立了雾化蒸发模型,研究了烟气流量、烟气温度、废液流量、废液初始温度以及废液粒径对脱硫废液雾化蒸发性能的影响。结果表明,烟气流量和温度对废液雾化蒸发性能影响明显;烟气流量越大、温度越高,废液液滴蒸发速度越快,完全蒸发距离越短;废液流量越小、初始温度越高,废液液滴蒸发所需时间越少,完全蒸发距离越短。提升雾化器雾化性能,降低废液液滴雾化粒径,有利于改善脱硫废液的雾化蒸发效果。各因素正交测试的结果表明,影响液滴雾化蒸发性能的因素从强到弱排序为:烟气流量废液流量烟气温度废液初始温度雾化粒径。     

25MW机组冷油器冷却效果差的分析与改造

针对国电吉林热电厂2号汽轮发电机组主冷油器冷却效果差、润滑油油温过高（润滑油来油温度54℃）的情况进行了分析,对冷油器进行一系列改进,在不增加设备的情况下,通过增加冷却水量,在冷油器外部增加喷淋装置和加装冷却水室及在冷油器内部加装围板等设施,从而实现了降低油温的目的。保证了汽轮发电机组的安全运行。     

感应发电机温度场的数值计算

给出了一种具有轴-径双向通风冷却系统的感应发电机定转子温度场的计算方法。根据其电磁及冷却结构上的对称性,结合适当的假设,建立了样机半个轴向段的全域物理模型,计算得到了样机在额定运行状况下,稳态全域温度分布情况。并由此模型,进一步研究了冷却水流量和散热筋数量改变情况下的稳态全域温度分布。得到了定转子温升随冷却水流量和散热筋数量变化的一般规律。