新型冷却塔用水轮机流固耦合计算与分析

为研究一种新型冷却塔用水轮机结构的稳定性,通过双向流固耦合计算,分析水轮机桨叶在稳定运行时的应力变化及变形,揭示了固体叶轮应力分布与水体压力分布的规律。结果表明,该水轮机的转轮叶片应力分布均匀,且叶片的总变形主要发生在叶片出水边侧;叶片动应力主频、变形主频与叶片通过频率相吻合,可知叶轮结构的动静干涉引起的波动是造成叶片动应力波动及总变形变化的主要原因之一。     

冷却塔水轮机椭圆蜗壳的设计与数值模拟

针对冷却塔中水轮机采用圆断面蜗壳导致的占用空间大的问题,提出采用椭圆断面蜗壳代替圆断面蜗壳的改造思路。以某冷却塔专用水轮机为例,在圆蜗壳的基础上,遵循蜗壳内水流周向平均速度为常数和相应截面面积相等的规律,设计了一种长短轴比为黄金比例0.618的椭圆型蜗壳,利用CFD数值模拟技术,在额定工况下对所设计的椭圆蜗壳和圆蜗壳的流场进行分析比较。结果表明,采用的椭圆蜗壳具有良好的水力性能,且椭圆蜗壳的横向控制尺寸得到了明显的减少,为今后水轮机蜗壳设计提供了借鉴。     

集中式循环冷却水系统能量分析

针对火电厂、石化等大型及特大型企业的冷却水用水量消耗巨大的问题,分析了集中式循环冷却水系统的能量。为提高循环冷却水系统内的能量利用效率,在现阶段循环冷却水系统流行的两种设计方法即按水泵扬程最小化和按基建投资最优的基础上,提出了利用水动风机冷却塔和生态小水电两种冗余能量回收改造法;为便于直观比较各设计方法的节能效果,提出了冗余能量系数λ,提供了一种工业循环冷却水系统设计方法的选择标准。