检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2012年第35期32卷 74-79页

作者：杨建国张海珍哈尔滨工业大学(威海)能源与环境研究所山东省威海市264209

不同工况下直接空冷凝汽器的换热性能,是直接空冷机组设计、优化和运行的主要依据。文中针对目前我国1000MW超超临界直接空冷机组所采用的单排翅片管,利用搭建在空冷机组现场的试验风洞,对翅片管的换热性能进行试验研究,试验风洞蒸汽侧... 详细信息

不同工况下直接空冷凝汽器的换热性能,是直接空冷机组设计、优化和运行的主要依据。文中针对目前我国1000MW超超临界直接空冷机组所采用的单排翅片管,利用搭建在空冷机组现场的试验风洞,对翅片管的换热性能进行试验研究,试验风洞蒸汽侧直接接入空冷机组的冷端。通过试验,获得了翅片管空气侧努赛尔数和雷诺数之间的无量纲关联式,以及关联式与翅片管迎面风速分布之间的关系。结果表明,翅片管的换热性能不但与风机的风量有关,而且受迎面风速分布的影响很大,迎面风速沿翅片管轴向从上至下呈降低趋势分布时,更有利于换热。

关键词：直接空冷凝汽器单排翅片管风洞迎面风速传热系数试验关联式

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单排翅片管传热传质的模型与数值计算研究

单排翅片管传热传质的模型与数值计算研究

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作者：邓慧华北电力大学(北京)

学位级别：博士

直接空冷火电机组的凝汽器,由上万根外形与功能特性相同的单排翅片管组成,蒸汽进入翅片管后凝结成水,机组的卡诺循环在管内封闭。由于翅片管的工作流体在管内外交叉流动,蒸汽与空气之间的传热经过多个耦合面,管内两相流动有相变相随,管... 详细信息

直接空冷火电机组的凝汽器,由上万根外形与功能特性相同的单排翅片管组成,蒸汽进入翅片管后凝结成水,机组的卡诺循环在管内封闭。由于翅片管的工作流体在管内外交叉流动,蒸汽与空气之间的传热经过多个耦合面,管内两相流动有相变相随,管外布满上千个蛇形空冷翅片,翅片管的热力计算非常复杂；对于逆流管来说,管内还会出现液泛、液膜爬坡与液滴夹带等瞬变现象。围绕单排翅片管传热传质过程中出现的以上热动力学特性,在数学模型与数值计算的研究上,本文做了以下工作。考虑大扁管的几何外形与翅片管的安装倾斜角,利用Nusselt凝结假设,在三维坐标系下,建立管内液膜的控制方程,基于气-液交界面上的质量与热量的平衡,推导出液膜厚度偏微分方程组,给出方程组中各方程的边界条件,由此建立了蒸汽凝结的数学模型。在模型的数值计算中,设计迭代算法估算大扁管的壁温。将凝结模型与壁温算法应用到实际物理对象,对比蒸汽凝结率数值解与它的设计标称值,验证模型与算法的有效性。提出一种新的计算全尺寸翅片管热力性能的数值算法,将其命名为十字交叉算法。算法在横向上,将蒸汽侧至空气侧的3个耦合换热面解耦,异步计算管内外双侧的换热,在异步计算中,蒸汽凝结模型包含气-液交界面剪切力。算法在纵向上,基于管内流体流动的连续性,将全尺寸管分解成282个可重复调用的计算模块,在模块之间,管内气-液控制方程的边界条件相互关联。将算法应用到实际物理对象,对比换热性能指标的数值解与它们的实验值,验证模型与算法的有效性。得到了管内外流场,发现空气在大扁管尾部的速度死区会恶化翅片管换热,而交界面剪切力会对管内蒸汽的凝结与液膜的流动造成影响。利用多相流理论中的VOF方法,建立顺流管与逆流管内气液两相流的控制方程；用扩散层模型建立逆流管内空气-蒸汽组分的输运方程。将模型与计算应用到实际物理对象,顺流管的计算准确地捕捉到下半圆内的液膜汇流,得到气-液两相的速度边界层。逆流管的计算得到了组分的浓度标量场,由此分析NCG影响蒸汽凝结的机理。逆流管的计算还捕捉到液泛、液膜爬坡以及液滴夹带等逆流管内特有的动力学特性,并分析这些特性当时的气-液两相速度分布。将顺流管内两相流型归类为降落膜状流,将逆流管管壁上的液膜流动定性为溪状流。

关键词：空冷凝汽器单排翅片管传热传质数学模型数值计算

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冷却空气分配对空冷凝汽器单排翅片管换热性能的影响

引用

热力发电 2014年第4期43卷 34-37页

作者：代善良杨建国叶胜哈尔滨工业大学能源与环境研究所山东威海264209

针对1 000MW机组空冷凝汽器(ACC)所采用的单排翅片管,利用计算流体动力学(CFD)软件,对迎面风速不同分布方式下翅片管的流动换热特性进行数值模拟,对比分析不同迎面风速分布对单排翅片管空气侧换热系数的影响。分析结果表明:采用迎面风... 详细信息

针对1 000MW机组空冷凝汽器(ACC)所采用的单排翅片管,利用计算流体动力学(CFD)软件,对迎面风速不同分布方式下翅片管的流动换热特性进行数值模拟,对比分析不同迎面风速分布对单排翅片管空气侧换热系数的影响。分析结果表明:采用迎面风速沿蒸汽流动方向逐渐降低的分布方式,可以提高翅片管的换热系数,有利于翅片管换热;呈抛物线分布的迎面风速优于直线分布的迎面风速。

关键词： 1 000 MW机组空冷凝汽器单排翅片管迎面风速分布方式换热系数

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迎面风速对直接空冷凝汽器流动换热特性的影响

迎面风速对直接空冷凝汽器流动换热特性的影响

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作者：代善良哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

近年来，直接空冷技术以其优越的节水性能，得到了非常广泛的应用，尤其是在我国富煤缺水的西北地区。直接空冷凝汽器采用空气作为冷却介质，翅片管是直接空冷凝汽器的核心组成元件，是进一步提高空冷凝汽器流动换热性能的关键。因此，... 详细信息

近年来，直接空冷技术以其优越的节水性能，得到了非常广泛的应用，尤其是在我国富煤缺水的西北地区。直接空冷凝汽器采用空气作为冷却介质，翅片管是直接空冷凝汽器的核心组成元件，是进一步提高空冷凝汽器流动换热性能的关键。因此，研究直接空冷凝汽器广泛使用的单排翅片管空气侧的换热特性，对空冷凝汽器的设计、运行具有重要意义。本文针对灵武1000MW直接空冷机组凝汽器所采用的单排翅片管，建立了三维物理数学模型，基于现场试验得出的数据，利用计算流体动力学（CFD）软件，对翅片管的流动换热特性进行数值模拟，研究了迎面风速大小及迎面风速分布规律对单排翅片管换热特性的影响，得到了翅片管空气侧换热系数随迎面风速的变化趋势，找出了较佳的翅片管冷却空气分配规律。以蛇形翅片单排管为研究对象，建立了空冷单排管翅片空间内流动的物理、数学模型，采用数值模拟的方法，对秋季工况不同迎面风速下空冷凝汽器单排管翅片空间的流动换热特性进行了研究，并利用场协同原理，对翅片空间速度场与温度梯度场的协同程度进行分析，研究了场协同对翅片管强化换热效果的影响。研究表明：迎面风速均匀分布情况下，随着迎面风速的增加，翅片管空气侧换热系数呈逐渐增大趋势；在相同的冷却空气体积流量下，迎面风速沿蒸汽流动方向逐渐降低的分布方式，可以提高翅片管的换热系数，有利于翅片管换热性能的提高；不同的迎面风速分布，对翅片管换热性能提高的程度不同，抛物线分布优于直线分布，更有利于翅片管换热性能的改善。随着迎面风速的增加，平均场协同角呈增长趋势，速度场与温度场的协同程度变差，不利于强化换热的进行。

关键词：直接空冷凝汽器单排翅片管强化换热迎面风速场协同

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火电厂直接空冷凝汽器流动换热性能研究

火电厂直接空冷凝汽器流动换热性能研究

引用

作者：张海珍哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

发电厂直接空冷技术以其优越的节水性能，被广泛应用于西北富煤少水地区，本文针对某实际运行的1000MW超超临界直接空冷机组，研究直接空冷单排翅片管的流动换热性能，以及直接空冷凝汽器单元内部空气场的流动特性。本文采用模拟和试验... 详细信息

发电厂直接空冷技术以其优越的节水性能，被广泛应用于西北富煤少水地区，本文针对某实际运行的1000MW超超临界直接空冷机组，研究直接空冷单排翅片管的流动换热性能，以及直接空冷凝汽器单元内部空气场的流动特性。本文采用模拟和试验的方法对直接空冷单排翅片管流动和换热性能进行研究。首先采用数值模拟的方法，研究迎面风速大小和迎面风速分布情况对单排翅片管换热性能的影响。在风速均匀分布情况下，单排翅片管换热系数随着迎面风速的增加而增加，但是换热系数的增加幅度逐渐变缓。在管外风速沿翅片管中蒸汽流动方向逐渐增加和逐渐降低两种不同风速分布情况下，对于相同的风量，第一种风速分布不利于翅片管换热，第二种风速分布有利于翅片管换热。利用直接空冷凝汽器元件性能试验台，对蛇形单排翅片管换热性能进行现场试验研究。随着迎面风速的增加，单排翅片管空气侧对流换热系数的变化规律与数值模拟结果一致。沿翅片管中蒸汽流动方向管外风速逐渐增加和逐渐降低两种不同风速分布，对翅片管换热性能的影响规律也与数值模拟结果一致。通过试验，得到了单排翅片管换热无量纲试验关联式，在不同的风量分配情况下，换热无量纲试验关联式有所不同。对单排翅片管的模拟和试验结果均表明，迎面风速值大小和迎面风速沿单排翅片管分布情况对单排翅片管的换热性能有很大影响，管外风速沿翅片管中蒸汽流动方向呈逐渐降低分布有助于提高单排翅片管的换热性能。另外，本文对直接空冷单元内部流场进行了数值模拟研究，得到了直接空冷单元内部空气场的分布规律，空冷单元内部空气侧分布不利于单排翅片管换热，因此本文提出了一种直接空冷单元内部空气侧导流装置，对直接空冷单元内部流场进行优化，加装导流装置后的模拟结果表明，此种内部空气导流装置能够在一定程度上改善直接空冷单元内部空气场的分布，从而改善实际运行直接空冷凝汽器的换热性能。

关键词：单排翅片管迎面风速试验关联式空冷单元导流装置

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