径向圆盘布水器斜温层蓄热罐性能优化研究
发布时间：2021-07-14 01:16
配置斜温层蓄热罐是实现热电联产机组热电解耦的有效手段之一。为提升斜温层蓄热罐性能,本文建立了大型斜温层储罐的数值模型,采用现场实验验证了模型的可靠性。进而,研究了布水器尺寸对罐内斜温层形成以及厚度的影响规律。结果表明,当布水器直径与罐直径之比从0.127增大到0.167而无量纲数保持不变时,斜温层的厚度逐渐增厚;在相同流速下,由于无量纲常数和布水器尺寸这两个因素的共同影响,斜温层厚度变化并不明显。
【文章来源】：工程热物理学报. 2020,41(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【图文】：
图１热电厂配置蓄热罐系统图??Ｆｉｇ．?１?Ｄｉａｇｒａｍ?ｔｈｅｒｍａｌ?ｐｏｗｅｒ?ｐｌａｎｔ?ｗｉｔｈ?ｈｅａｔ??ｓｔｏｒａｇｅ?ｔａｎｋ?ｓｙｓｔｅｍ??
３蓄热罐随时间温度分布云图??Ｆｉｇ．?３?Ｃｌｏｕｄ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｉｎ??ｈｅａｔ?ｓｔｏｒａｇｅ?ｔａｎｋ??５５??５０??４５??ｉ?－ｉ?Ｕ??２３４５６７８９??温度测点??图６蓄热罐蓄热现场实验斜温层迁移图??ｒｉｇ．?６?Ｍｉｇｒａｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｏｖｅｍｅｎｔ?ｏｆ?ｔｈｅｒｍｏｃｌｉｎｅ?ｉｎ??ｈｅａｔ．?．ｓｔ．ｎｒａ．Ｐ＇Ｒ?ｔ．ａｎｌｃ?ｐｖｎｏｒｉｍｏｎｔ，??图２蓄热罐网格划分图??Ｆｉｇ．?２?Ｇｒｉｄ?ｄｉｖｉｓｉｏｎ?ｏｆ?ｈｅａｔ?ｓｔｏｒａｇｅ?ｔａｎｋ??２原结构模拟结果分析??由仿真结果分析可得，该蓄热罐温度分布云图??如图３所示，蓄热罐斜温层迁移如图４所示。为了??验证仿真结果与网格数量无关，在１．４节模型的基??础上，更改网格数量分别为２７万、７８万和９４万，分??析数据得出斜温层厚度变化如图５所示。可以看出??网格数量变化，当模型的网格数为２７万和６４万时，??蓄热罐斜温层厚度稳定在１．７４０？１．８３０?ｍ，但当网格??数董达到７８万以上时，斜温层厚度稳定在１．８００？??１．９００?ｍ。??４０??１０??２０??高度／ｍ??３０??４０??图４斜温层迁移仿真图??Ｆｉｇ．?４?Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｔｈｅｒｍｏｃｌｉｎｅ?ｍｉｇｒａｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｎ??－＾－９．７３?ｈ??－＊－９．９７?ｈ??＋?１０．２０?ｈ??１０．４３?ｈ??１０．６７?ｈ??＾?１０．９０?ｈ??？?１１．１３ｈ??－＾１１．３７ｈ??＊?１１．６０ｈ??
个点所占垂直空间的长度作为斜温层厚度，??则会造成误差过大。在储热过程的时候斜温层厚度??是从上往下移动，所以确定好斜温层的温度区间后，??斜温层的厚度只能靠计算该时间段平均值来得出，??所以斜温层厚度计算方法如式（１０）所示。??其中，心为该段时间内平均斜温层厚度，ｍ；?Ｑ为蓄??热罐进出流置，Ａｔ为斜温层区域开始经过??该温度测点的时长，ｓ；?Ｘ为蓄热罐截面面积，ｍ２。??分析数据可以得出斜温层经过温度测点４、５、??６、７、８五个点的开始、结束时间和厚度如表３所示。??图３蓄热罐随时间温度分布云图??Ｆｉｇ．?３?Ｃｌｏｕｄ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｉｎ??ｈｅａｔ?ｓｔｏｒａｇｅ?ｔａｎｋ??５５??５０??４５??ｉ?－ｉ?Ｕ??２３４５６７８９??温度测点??图６蓄热罐蓄热现场实验斜温层迁移图??ｒｉｇ．?６?Ｍｉｇｒａｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｏｖｅｍｅｎｔ?ｏｆ?ｔｈｅｒｍｏｃｌｉｎｅ?ｉｎ??ｈｅａｔ．?．ｓｔ．ｎｒａ．Ｐ＇Ｒ?ｔ．ａｎｌｃ?ｐｖｎｏｒｉｍｏｎｔ，??图２蓄热罐网格划分图??Ｆｉｇ．?２?Ｇｒｉｄ?ｄｉｖｉｓｉｏｎ?ｏｆ?ｈｅａｔ?ｓｔｏｒａｇｅ?ｔａｎｋ??２原结构模拟结果分析??由仿真结果分析可得，该蓄热罐温度分布云图??如图３所示，蓄热罐斜温层迁移如图４所示。为了??验证仿真结果与网格数量无关，在１．４节模型的基??础上，更改网格数量分别为２７万、７８万和９４万，分??析数据得出斜温层厚度变化如图５所示。可以看出??网格数量变化，当模型的网格数为２７万和６４万时，??蓄热罐斜温层厚度稳定在１．７４
【参考文献】：
期刊论文
[1]斜温层单体蓄热罐性能改进的模拟研究[J]. 戈志华,张飞宇,张尤俊. 中国电机工程学报. 2019(03)
[2]VB编程实现自然分层型水蓄冷的斜温层厚度预测[J]. 冀思哲,王毅. 电脑编程技巧与维护. 2018(08)
[3]火电灵活性改造技术——斜温层储热罐设计[J]. 刘克为,孙源浦,赵宇炜,姜晓霞. 汽轮机技术. 2018(03)
[4]储热罐热分层动态特性分析[J]. 曹丽华,丁皓轩,彭培森,姜铁骝,曹兴,赵金峰. 热力发电. 2018(05)
[5]蓄热罐在热电联供集中供热系统的应用[J]. 田立顺. 煤气与热力. 2016(11)
[6]配置储热后热电机组调峰能力分析[J]. 吕泉,陈天佑,王海霞,于汀,李群,汤伟. 电力系统自动化. 2014(11)
[7]温度分层型水蓄冷罐的仿真研究[J]. 于航,邓育涌,孙斌,张旭,林建海,孙禾,贺春丽. 能源技术. 2006(03)
本文编号：3283106
【文章来源】：工程热物理学报. 2020,41(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【图文】：
图１热电厂配置蓄热罐系统图??Ｆｉｇ．?１?Ｄｉａｇｒａｍ?ｔｈｅｒｍａｌ?ｐｏｗｅｒ?ｐｌａｎｔ?ｗｉｔｈ?ｈｅａｔ??ｓｔｏｒａｇｅ?ｔａｎｋ?ｓｙｓｔｅｍ??
３蓄热罐随时间温度分布云图??Ｆｉｇ．?３?Ｃｌｏｕｄ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｉｎ??ｈｅａｔ?ｓｔｏｒａｇｅ?ｔａｎｋ??５５??５０??４５??ｉ?－ｉ?Ｕ??２３４５６７８９??温度测点??图６蓄热罐蓄热现场实验斜温层迁移图??ｒｉｇ．?６?Ｍｉｇｒａｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｏｖｅｍｅｎｔ?ｏｆ?ｔｈｅｒｍｏｃｌｉｎｅ?ｉｎ??ｈｅａｔ．?．ｓｔ．ｎｒａ．Ｐ＇Ｒ?ｔ．ａｎｌｃ?ｐｖｎｏｒｉｍｏｎｔ，??图２蓄热罐网格划分图??Ｆｉｇ．?２?Ｇｒｉｄ?ｄｉｖｉｓｉｏｎ?ｏｆ?ｈｅａｔ?ｓｔｏｒａｇｅ?ｔａｎｋ??２原结构模拟结果分析??由仿真结果分析可得，该蓄热罐温度分布云图??如图３所示，蓄热罐斜温层迁移如图４所示。为了??验证仿真结果与网格数量无关，在１．４节模型的基??础上，更改网格数量分别为２７万、７８万和９４万，分??析数据得出斜温层厚度变化如图５所示。可以看出??网格数量变化，当模型的网格数为２７万和６４万时，??蓄热罐斜温层厚度稳定在１．７４０？１．８３０?ｍ，但当网格??数董达到７８万以上时，斜温层厚度稳定在１．８００？??１．９００?ｍ。??４０??１０??２０??高度／ｍ??３０??４０??图４斜温层迁移仿真图??Ｆｉｇ．?４?Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｔｈｅｒｍｏｃｌｉｎｅ?ｍｉｇｒａｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｎ??－＾－９．７３?ｈ??－＊－９．９７?ｈ??＋?１０．２０?ｈ??１０．４３?ｈ??１０．６７?ｈ??＾?１０．９０?ｈ??？?１１．１３ｈ??－＾１１．３７ｈ??＊?１１．６０ｈ??
个点所占垂直空间的长度作为斜温层厚度，??则会造成误差过大。在储热过程的时候斜温层厚度??是从上往下移动，所以确定好斜温层的温度区间后，??斜温层的厚度只能靠计算该时间段平均值来得出，??所以斜温层厚度计算方法如式（１０）所示。??其中，心为该段时间内平均斜温层厚度，ｍ；?Ｑ为蓄??热罐进出流置，Ａｔ为斜温层区域开始经过??该温度测点的时长，ｓ；?Ｘ为蓄热罐截面面积，ｍ２。??分析数据可以得出斜温层经过温度测点４、５、??６、７、８五个点的开始、结束时间和厚度如表３所示。??图３蓄热罐随时间温度分布云图??Ｆｉｇ．?３?Ｃｌｏｕｄ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｉｎ??ｈｅａｔ?ｓｔｏｒａｇｅ?ｔａｎｋ??５５??５０??４５??ｉ?－ｉ?Ｕ??２３４５６７８９??温度测点??图６蓄热罐蓄热现场实验斜温层迁移图??ｒｉｇ．?６?Ｍｉｇｒａｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｏｖｅｍｅｎｔ?ｏｆ?ｔｈｅｒｍｏｃｌｉｎｅ?ｉｎ??ｈｅａｔ．?．ｓｔ．ｎｒａ．Ｐ＇Ｒ?ｔ．ａｎｌｃ?ｐｖｎｏｒｉｍｏｎｔ，??图２蓄热罐网格划分图??Ｆｉｇ．?２?Ｇｒｉｄ?ｄｉｖｉｓｉｏｎ?ｏｆ?ｈｅａｔ?ｓｔｏｒａｇｅ?ｔａｎｋ??２原结构模拟结果分析??由仿真结果分析可得，该蓄热罐温度分布云图??如图３所示，蓄热罐斜温层迁移如图４所示。为了??验证仿真结果与网格数量无关，在１．４节模型的基??础上，更改网格数量分别为２７万、７８万和９４万，分??析数据得出斜温层厚度变化如图５所示。可以看出??网格数量变化，当模型的网格数为２７万和６４万时，??蓄热罐斜温层厚度稳定在１．７４
【参考文献】：
期刊论文
[1]斜温层单体蓄热罐性能改进的模拟研究[J]. 戈志华,张飞宇,张尤俊. 中国电机工程学报. 2019(03)
[2]VB编程实现自然分层型水蓄冷的斜温层厚度预测[J]. 冀思哲,王毅. 电脑编程技巧与维护. 2018(08)
[3]火电灵活性改造技术——斜温层储热罐设计[J]. 刘克为,孙源浦,赵宇炜,姜晓霞. 汽轮机技术. 2018(03)
[4]储热罐热分层动态特性分析[J]. 曹丽华,丁皓轩,彭培森,姜铁骝,曹兴,赵金峰. 热力发电. 2018(05)
[5]蓄热罐在热电联供集中供热系统的应用[J]. 田立顺. 煤气与热力. 2016(11)
[6]配置储热后热电机组调峰能力分析[J]. 吕泉,陈天佑,王海霞,于汀,李群,汤伟. 电力系统自动化. 2014(11)
[7]温度分层型水蓄冷罐的仿真研究[J]. 于航,邓育涌,孙斌,张旭,林建海,孙禾,贺春丽. 能源技术. 2006(03)
本文编号：3283106
本文链接：https://www.wllwen.com/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/3283106.html
