高位集水冷却塔集水装置内空气流场的研究

摘要

高位集水冷却塔在进风口区域布置一系列集水装置收集循环冷却水，传统湿式冷却塔的雨区被消除。集水装置代替传统雨区的布置方式会使高位集水冷却塔的工作性能较传统湿式冷却塔产生变化，这些变化和集水装置本身内部流场密切相关。该文首次采用风洞实验与计算流体力学数值模拟相结合的方法，对集水装置内部流场进行了分析，并对集水斜板角度变化、流道问距变化对集水装置内部流场的影响进行了研究。在所研究集水斜板角度和流道间距的变化范围内，增大集水斜板角度与增大流道间距均可以提高集水装置内部流场的均匀性，减小空气在流经集水装置时的能量损失。同时，该文在研究基础上提出了一种全新结构的集水装置，该装置可防止集水过程中发生溅水现象，并大大增强集水装置内部流场的稳定性并减小空气在流经集水装置过程中的能量损失。最后，该文推导出了不同结构形式的集水装置阻力系数的计算公式，对于今后高位集水冷却塔集水装置的研究具有重要的工程意义。