有冷凝的板式间接蒸发冷却器三维数值模拟及性能分析

摘要

间接蒸发冷却是通过换热板将水的蒸发和空气的冷却控制在两个通道内进行的一种蒸发冷却方式。 论文根据间接蒸发冷却过程传热传质的特点，对间接蒸发冷却器进行了合理必要的简化假设，应用计算流体力学(CFD)方法，建立了板式间接蒸发冷却器的三维数学物理模型。通过前处理器Gambit建立了数学模型的三维离散网格，针对间接蒸发冷却器一次空气通道考虑与不考虑冷凝的情况，对传热传质耦合的边界进行了定义，分别编制了用户自定义程序。通过Fluent实现对耦合传热传质过程的求解。对于数值模拟的结果，采用后处理工具Tecplot等进行处理，得到了一、二次空气通道内的压力、速度、温度以及水蒸汽浓度的分布图。对比考虑与不考虑冷凝情况下的速度、温度、浓度等分布的差异，分析了模拟参数的变化对冷凝的影响。 在大量数值模拟的基础上，分析了考虑与不考虑冷凝的间接蒸发冷却过程中能量以及有用能的转化和损失情况，并根据两种情况下的收益(火用)和代价(火用)的特点，分别定义了(火用)效率的计算表达式。在此基础上，通过一些基本的热力学指标，如换热效率、(火用)效率、热力学完善度、(火用)损率、(火用)损系数等，对间接蒸发冷却过程能量以及有用能的利用、损失情况进行了分析和研究。 数值模拟以及热力性能分析的结果表明，冷凝使得间接蒸发冷却器内部的温度场、水蒸汽浓度场等的分布发生了变化，换热效果以及有用能的利用状况也发生了变化。分析结果对间接蒸发冷却器优化设计提供了理论基础。

目录

文摘

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第1章绪论

第2章 板式间接蒸发冷却器的数学物理模型

第3章 数值模拟以及结果分析

第4章有冷凝的间接蒸发冷却器的综合性能分析

结论

参考文献

致谢

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