蛇形翅片管及空冷单元流动换热规律数值研究

摘要

翅片管作为构成空冷单元换热面的基本组件，空冷单元作为空冷电站凝汽器的组成部分，其流动及传热特性对凝汽器性能起决定性作用，对其温度场和流场进行研究可以为空冷凝汽器设计优化提供基础数据参考。 本文对蛇形翅片管的气侧换热和流动特性进行了数值研究，得到了不同迎面风速下翅片管周围空气速度和温度分布，在此基础上研究通孔型扰流部件和三角型扰流部件对蛇形翅片管流动和换热的影响，结果显示通孔型扰流部件对流场和温度场的影响很小，换热系数基本不变，阻力略有增加，三角型扰流部件对换热的促进作用显著，阻力也增加较多。 采用（Nu/Nu0）/（f1/3/f01/3）作为评价准则，计算结果表明，在所研究的三角扰流翅片和风速范围内，迎面风速低于2．5m/s时，8-6-0．8较佳，迎面风速高于2．5m/s时，5-10-1．2较佳。 考察了环境风速、空冷平台高度、环境风向等影响因素，对空冷单元在大空间的流场与温度场特性进行了数值研究。计算结果表明环境风速对流场和温度场影响较大，随着环境风速增加，轴流风机通风量降低，散热器温度升高，热回风率增加，压头有效利用系数降低；而空冷平台高度对流场和温度场影响很小；Y风向相对X风向是更不利的风向。 本文的研究结果不仅对翅片管和空冷单元的设计及优化具有指导意义，而且可为直接空冷机组凝汽器的优化运行提供参考。

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文摘

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致谢

1 引言

1.1 概述

1.2 研究现状

1.2.1 翅片管流动与换热规律的研究现状

1.2.2 直接空冷单元流动与换热规律的研究现状

1.3 本文研究内容

2 光滑蛇形翅片管流动和换热的数值模拟

2.1 蛇形翅片管物理数学模型

2.2 边界条件和物性参数

2.3 数据处理

2.4 模型验证

2.5 计算结果与分析

2.6 本章小结

3 扰流部件蛇形翅片管流动与换热研究

3.1 通孔型扰流部件蛇形翅片管流动与换热研究

3.1.1 通孔型扰流部件蛇形翅片管物理数学模型

3.1.2 网格划分

3.1.3 计算结果分析

3.2 三角扰流部件蛇形翅片管流动与换热研究

3.2.1 三角扰流部件蛇形翅片管物理数学模型

3.2.2 网格划分

3.2.2 计算结果与分析

3.3 本章小结

4 直接空冷凝汽器单元流场和温度场特性数值模拟

4.1 直接空冷凝汽器单元物理数学模型

4.2 物性参数及边界条件设置

4.3 数据处理

4.4 模型验证

4.5 计算结果与分析

4.5.1 无环境侧风时计算结果

4.5.2 V向风对空冷单元流场、温度场的影响

4.5.3 X向风对空冷单元流场、温度场的影响

4.5.4 X向风与X向风对空冷单元影响的比较

4.5.5 平台高度对空冷单元的影响

4.6 本章小结

5 总结和展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

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