巨型冷却塔进风口高度模拟分析

根据气水两相间热质传递原理,用Fluent数值计算软件建立了AP1000核电机组用20 000 m2淋水面积巨型冷却塔的三维计算模型.对塔体进风口高度的不同取值进行了模拟与计算,综合分析了不同环境侧风对塔内流场、出塔水温、进塔风量的影响,优化了210 m巨型冷却塔的进风口高度结构设计.     

直接空冷单元内加装一种导流装置的数值模拟

针对600MW直接空冷机组凝汽器典型结构,建立在空冷凝汽器单元内部加装弧形导流板的物理模型,利用CFD软件,采用SIMPLE算法和k-ε模型进行数值模拟计算,对加装导流板前后空冷单元的空气场及温度场进行了计算分析,并对导流板的安装位置及几何尺寸进行优化.结果表明:加装导流装置后,空冷单元内的空气场及换热器表面温度场分布趋于均匀,降低了管束平均表面温度,起到了明显作用,提高了管束的换热效率,为空冷单元的进一步优化设计提供一定理论参考.     

直接空冷机组空冷单元内喷雾增湿系统的结构优化

基于SIMPLE算法,采用k-ε模型,在综合两相流、传热传质理论并结合实际运行效果的基础上,对600 MW直接空冷机组空冷岛中的1个单元进行数值模拟,分析喷嘴纵向双层四排布置时喷嘴位置、喷雾方向、喷嘴孔径及喷雾压力对空冷凝汽器压力的影响。结果表明:喷嘴双层四排布置时,压力越大喷雾增湿效果越明显;综合考虑雾化效果和喷雾距离,1 mm为孔径的最佳值;当外排喷嘴距风机栈道中心线4 m、距风机平面高度为0.6 m、内排喷嘴距风机栈道中心线2 m、距风机平面高度1.9 m、喷雾方向在xy平面内与y轴正方向夹角为120°、喷雾压力为1.2 MPa、孔径为1 mm时,空冷凝汽器压力降幅最大,可降低8.13 kPa。     

直接空冷凝汽器单元内综合应用导流板和喷雾增湿的数值模拟

基于SIMPLE算法,采用k-ε模型,综合两相流,传热传质理论并结合实际运行对600 MW直接空冷机组空冷岛内一个单元进行了数值模拟,分析了综合应用内部导流板和喷雾增湿对空冷凝汽器压力的影响。结果表明:合理应用内部导流板能够增强喷雾增湿的冷却效果,更大程度地降低凝汽器压力;两导流板以对称方式布置在距离风机栈道中心线2.5 m位置,布置角度为70°(向外侧倾斜,与x轴所成锐角),宽度为1m;内外排喷嘴也以对称方式布置:外排喷嘴距离风机栈道中心线3.8 m,高度为0.7 m,喷雾方向为210°(在xy平面内与y轴正向所成角,逆时针旋转,下同),内排喷嘴距离风机栈道中心线2 m,高度为1.9 m,喷雾方向为60°时,凝汽器压力降幅最大,比不采取措施时降低了9.04 kPa,比单一应用喷雾增湿降低了0.87 kPa。     

内部导流对空冷单元喷雾增湿效果的影响

对空冷单元冷却空气进行合理导流,根据导流后的速度分布布置喷雾增湿系统,可以增强喷雾增湿的冷却效果。针对600MW直接空冷机组空冷单元的典型结构,建立了内部综合应用空气导流板和喷雾增湿的空冷单元冷却空气流动传热过程的物理数学模型。利用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)进行模拟,获得了空冷单元冷却空气的流场,比较了应用导流板前、后喷雾增湿的冷却效果。结果表明:合理应用内部导流板能够增强喷雾增湿的冷却效果,更大程度降低机组背压。