空冷单元不同通风条件下流场的数值模拟及分析

摘要

本文在阐述国内外空冷技术发展历史及空冷通风条件和旋流技术研究现状的基础上,基于龙山电厂的实际数据,利用FLUENT软件,分别对传统空冷单元和旋流通风条件下的空冷单元进行数值模拟和分析。旋流通风条件是指通过在空冷风机出口和散热翅片管束之间加装旋流装置,使空气在经过旋流装置后发生旋转。本文把旋流装置型式分为直叶片式、折叶片式、类机翼叶片式和喇叭状外筒式四种型式,每种型式再分别数值模拟出三个特定的不同叶片倾角时的空冷单元流场特性,以分别代表这种型式旋流装置下可产生的弱旋流、较强旋流和强旋流。而后利用数值模拟,我们进一步得到了不同叶片型式旋流装置的最佳叶片倾角,代表了该种旋流装置所能产生的最佳旋流强度;在这些倾角时的传热系数最小,代表散热翅片管束有未被发挥的传热性能。在不改变其他条件下,增大热负荷或/和减少传热面积可以提高电厂经济性,利用数值模拟和传热计算,我们分析了不同形式旋流通风方式下不同叶片倾角的热负荷优化和传热面积优化,可使传热性能得到充分发挥。通过比较模拟出的优化后传热系数和传统通风方式传热系数,可知最大偏差不超过百分之一,表明我们利用计算方法得到的优化热负荷和传热面积可以达到工程中的计算要求。