自然通风湿式冷却塔淋水噪声与热力性能优化匹配研究
发布时间：2021-01-16 22:29
自然通风湿式冷却塔是火力发电厂重要的冷端设备,近年来随着机组容量的增加,其配套的冷却塔体积越来越大,产生的淋水噪声也越来越大,严重影响周围居民的健康和生活。本文提出湿式冷却塔淋水噪声的理论计算模型,实现对淋水噪声的准确预测,同时兼顾冷却塔热力性能的研究,为湿式冷却塔淋水噪声与热力性能的并行研究奠定基础。本文首先根据雨区水滴粒径分布规律及水滴冲击噪声原理,建立了自然通风湿式冷却塔淋水噪声的理论计算模型,并研究了 300MW、600MW和1000MW机组冷却塔噪声分布规律及噪声影响因素。其次,结合气水间的传热传质原理,编写了传热传质过程的UDF计算程序,并建立了 1000 MW机组湿式冷却塔热力性能三维数值计算模型。最后,基于淋水噪声计算模型与热力性能计算模型,研究了 1000 MW机组冷却塔分区配水模式（2/5、1/3和1/2分区半径）和变雨区水滴粒径分布（变1 mm、2 mm、3 mm和4mm水滴粒径分布）条件下,淋水噪声与热力性能的优化匹配关系。得到的主要结论如下。模型验证结果表明:根据淋水噪声现场实测数据,淋水噪声理论计算值与实测值平均误差为0.58 dB,表明噪声计算模型具有较高...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１自然通风逆流湿式冷却塔结构示意图??自然通风逆流湿式冷却塔工作原理分为水侧和空气侧，对于水侧，流经凝汽??
山东大学硕士学位论文??同粒径水滴?＼＼??（＿?力＞＼??水滴粒径分布／＋Ｚ?ｈ??＼ｒ￣??ｆ??测点??图３－１湿式冷却塔声源面俯视图及声源面内不同水滴粒径分布??弧形微元面定义为声源面内距测点等距离的微元面，如图３－１阴影所示。由??公式（３－９）可知，弧形微元面内，相同粒径水滴产生的噪声在测点处的声压级相??等。测点与弧形微元面的距离为，??ｒ?－ｒ０＋ｎｘｈｒ?（３－１０）??式中，ｒｏ为测点到声源面边缘的最小距离，ｍ；?＆为弧形微元面的宽度，ｍ。??弧形微元面可近似为等腰梯形，其面积为，??２０ｘｄ．ｘ（ｒ?＋?／）??Ａｓ?＝?＾——Ｌ?（３－１１）??２??式中，／是测点到微元面下底边距离，ｍ；?０是测点与弧形微元侧边夹角的一半，??ｒａｄ。??弧形微元面积内，不同水滴粒径占比分别为，??Ａｓ＿ｉ?＝?ｘ?ｊｃ；?（３－１２）??式中，／为不同粒径的水滴，本文／分别取值１、２、?１０；?Ｘｉ为不同粒径水滴??个数占比。??当不同粒径水滴同时冲击水面，此时弧形微元面积内不同水滴粒径个数为，??＝?（３－１３）??ｄ，??式中，忒表示不同水滴的直径，ｍ；??由于冷却塔实际运行过程中，单位面积内降落水滴个数受淋水密度的影响。??２６??
山东大学硕士学位论文??开始????＾????／?４?ｘｉ？?／／，?ｒｆ５?ｒ〇，?／??Ｉ?尸，》＝１，Ｓ０＝Ｑ?／??ｉ??ＶＴ１?ＶＴ２?ＶＴ３??ｉ??ｒ￣；＜＃＞￣??ＡｇＪ，??疋?ｉｉ???Ｌｘ＿ｇｉ＝３Ｐｉ２ｄ＾?ＩＳｘ＿ｇｉ＝Ｑ??｜ｔ?１???＞?＜■???Ｓ＾ＳＱ＾－＇ＬｉＡｘｊｇｉ＾ＡｇＪ＊?１０°３???－ｋ????ｓ〇＝ｓ．?？＝７？＋ｉ??￡＝１０＾＾〇????￣￣?＾?＇￣??结束??图３－２?ＭＡＴＬＡＢ计算流程图??对于不同机组的湿式冷却塔，其淋水噪声的产生机理、叠加原理和衰减规律??相同，可根据塔型参数、淋水密度和水滴分布规律确定理论计算模型的输入参数。??因此，本节所建立的淋水噪声理论计算模型适用于预测不同塔型的淋水噪声。??３．１．４冷却塔淋水噪声理论计算模型验证??为验证淋水噪声理论计算模型的准确性，对某火力发电厂６６０?ＭＷ机组湿??式冷却塔淋水噪声进行现场测量，该冷却塔几何尺寸及运行参数如表３－２所示。??２８??
【参考文献】：
期刊论文
[1]雨区干湿混合模式对超大型湿式冷却塔传热传质性能影响的数值模拟[J]. 王妮妮,张政清,邹健,高明,何锁盈,孙奉仲. 中国电机工程学报. 2020(15)
[2]燃煤电厂声学模型搭建方法研究与应用[J]. 刘大鹏,苏宏兵,蒋从双,王熙伟. 中国环保产业. 2019(10)
[3]高位塔与常规湿式冷却塔淋水噪声的现场测试[J]. 姜磊,党志刚,高明,孙奉仲,周红,孙晓峰,王琦. 中国环保产业. 2019(10)
[4]大型电厂自然通风冷却塔噪声研究[J]. 臧沛渊,孙飞,张文杰. 给水排水. 2018(11)
[5]大型自然通风冷却塔淋水噪声综合治理技术研究[J]. 郝功涛,姜佳旭,胡妲,朱跃. 华电技术. 2018(04)
[6]冷却塔淋雨噪声模拟试验研究[J]. 解明远,赵顺安,宋小军. 工业安全与环保. 2018(03)
[7]Predictor-LimA软件在冷却塔噪声预测中的应用研究[J]. 宋慧. 环境科学与管理. 2016(10)
[8]超大塔分区配水系统全模型运行仿真[J]. 李江云,汪慧,陈知超,盛旺. 工程热物理学报. 2016(09)
[9]冷却塔声源降噪技术在电厂的应用[J]. 金康华,居国腾. 电力勘测设计. 2016(01)
[10]隔声屏障-不能治理冷却塔噪声（英文）[J]. 姚景光,杨香灏,冯雪珍. 声学技术. 2016(01)
博士论文
[1]大型湿式冷却塔雨区水滴粒径分布及其对雨区热力特性和阻力特性影响的研究[D]. 吕冬强.山东大学 2018
[2]基于控风和导流机理的湿式冷却塔内部空气动力场的优化与重构[D]. 陈友良.山东大学 2013
硕士论文
[1]动叶可调轴流风机内流特性及气动噪声的数值模拟研究[D]. 汪坤.山东大学 2019
[2]自然通风逆流湿式冷却塔雨区水滴粒径分布及阻力性能研究[D]. 孙文帅.山东大学 2019
[3]水滴入水过程及其水噪声试验研究[D]. 田茹妍.沈阳农业大学 2017
[4]自然通风湿式冷却塔消声器的气动性能研究[D]. 刘传飞.山东大学 2013
[5]电厂冷却塔雨区性能的数值计算研究[D]. 闫东.山东大学 2013
[6]主动噪声控制研究[D]. 罗梦莹.重庆大学 2013
[7]电厂冷却塔噪声控制及环境影响研究[D]. 熊宏亮.山东大学 2012
[8]水滴溅落噪声特性研究[D]. 张卫强.哈尔滨工程大学 2012
[9]闭式冷却塔中均匀布水及其对传热传质影响的实验研究[D]. 宋进.华东理工大学 2012
[10]莱城电厂300MW机组大修前后热经济性分析[D]. 杨端民.华北电力大学（河北） 2009
本文编号：2981662
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１自然通风逆流湿式冷却塔结构示意图??自然通风逆流湿式冷却塔工作原理分为水侧和空气侧，对于水侧，流经凝汽??
山东大学硕士学位论文??同粒径水滴?＼＼??（＿?力＞＼??水滴粒径分布／＋Ｚ?ｈ??＼ｒ￣??ｆ??测点??图３－１湿式冷却塔声源面俯视图及声源面内不同水滴粒径分布??弧形微元面定义为声源面内距测点等距离的微元面，如图３－１阴影所示。由??公式（３－９）可知，弧形微元面内，相同粒径水滴产生的噪声在测点处的声压级相??等。测点与弧形微元面的距离为，??ｒ?－ｒ０＋ｎｘｈｒ?（３－１０）??式中，ｒｏ为测点到声源面边缘的最小距离，ｍ；?＆为弧形微元面的宽度，ｍ。??弧形微元面可近似为等腰梯形，其面积为，??２０ｘｄ．ｘ（ｒ?＋?／）??Ａｓ?＝?＾——Ｌ?（３－１１）??２??式中，／是测点到微元面下底边距离，ｍ；?０是测点与弧形微元侧边夹角的一半，??ｒａｄ。??弧形微元面积内，不同水滴粒径占比分别为，??Ａｓ＿ｉ?＝?ｘ?ｊｃ；?（３－１２）??式中，／为不同粒径的水滴，本文／分别取值１、２、?１０；?Ｘｉ为不同粒径水滴??个数占比。??当不同粒径水滴同时冲击水面，此时弧形微元面积内不同水滴粒径个数为，??＝?（３－１３）??ｄ，??式中，忒表示不同水滴的直径，ｍ；??由于冷却塔实际运行过程中，单位面积内降落水滴个数受淋水密度的影响。??２６??
山东大学硕士学位论文??开始????＾????／?４?ｘｉ？?／／，?ｒｆ５?ｒ〇，?／??Ｉ?尸，》＝１，Ｓ０＝Ｑ?／??ｉ??ＶＴ１?ＶＴ２?ＶＴ３??ｉ??ｒ￣；＜＃＞￣??ＡｇＪ，??疋?ｉｉ???Ｌｘ＿ｇｉ＝３Ｐｉ２ｄ＾?ＩＳｘ＿ｇｉ＝Ｑ??｜ｔ?１???＞?＜■???Ｓ＾ＳＱ＾－＇ＬｉＡｘｊｇｉ＾ＡｇＪ＊?１０°３???－ｋ????ｓ〇＝ｓ．?？＝７？＋ｉ??￡＝１０＾＾〇????￣￣?＾?＇￣??结束??图３－２?ＭＡＴＬＡＢ计算流程图??对于不同机组的湿式冷却塔，其淋水噪声的产生机理、叠加原理和衰减规律??相同，可根据塔型参数、淋水密度和水滴分布规律确定理论计算模型的输入参数。??因此，本节所建立的淋水噪声理论计算模型适用于预测不同塔型的淋水噪声。??３．１．４冷却塔淋水噪声理论计算模型验证??为验证淋水噪声理论计算模型的准确性，对某火力发电厂６６０?ＭＷ机组湿??式冷却塔淋水噪声进行现场测量，该冷却塔几何尺寸及运行参数如表３－２所示。??２８??
【参考文献】：
期刊论文
[1]雨区干湿混合模式对超大型湿式冷却塔传热传质性能影响的数值模拟[J]. 王妮妮,张政清,邹健,高明,何锁盈,孙奉仲. 中国电机工程学报. 2020(15)
[2]燃煤电厂声学模型搭建方法研究与应用[J]. 刘大鹏,苏宏兵,蒋从双,王熙伟. 中国环保产业. 2019(10)
[3]高位塔与常规湿式冷却塔淋水噪声的现场测试[J]. 姜磊,党志刚,高明,孙奉仲,周红,孙晓峰,王琦. 中国环保产业. 2019(10)
[4]大型电厂自然通风冷却塔噪声研究[J]. 臧沛渊,孙飞,张文杰. 给水排水. 2018(11)
[5]大型自然通风冷却塔淋水噪声综合治理技术研究[J]. 郝功涛,姜佳旭,胡妲,朱跃. 华电技术. 2018(04)
[6]冷却塔淋雨噪声模拟试验研究[J]. 解明远,赵顺安,宋小军. 工业安全与环保. 2018(03)
[7]Predictor-LimA软件在冷却塔噪声预测中的应用研究[J]. 宋慧. 环境科学与管理. 2016(10)
[8]超大塔分区配水系统全模型运行仿真[J]. 李江云,汪慧,陈知超,盛旺. 工程热物理学报. 2016(09)
[9]冷却塔声源降噪技术在电厂的应用[J]. 金康华,居国腾. 电力勘测设计. 2016(01)
[10]隔声屏障-不能治理冷却塔噪声（英文）[J]. 姚景光,杨香灏,冯雪珍. 声学技术. 2016(01)
博士论文
[1]大型湿式冷却塔雨区水滴粒径分布及其对雨区热力特性和阻力特性影响的研究[D]. 吕冬强.山东大学 2018
[2]基于控风和导流机理的湿式冷却塔内部空气动力场的优化与重构[D]. 陈友良.山东大学 2013
硕士论文
[1]动叶可调轴流风机内流特性及气动噪声的数值模拟研究[D]. 汪坤.山东大学 2019
[2]自然通风逆流湿式冷却塔雨区水滴粒径分布及阻力性能研究[D]. 孙文帅.山东大学 2019
[3]水滴入水过程及其水噪声试验研究[D]. 田茹妍.沈阳农业大学 2017
[4]自然通风湿式冷却塔消声器的气动性能研究[D]. 刘传飞.山东大学 2013
[5]电厂冷却塔雨区性能的数值计算研究[D]. 闫东.山东大学 2013
[6]主动噪声控制研究[D]. 罗梦莹.重庆大学 2013
[7]电厂冷却塔噪声控制及环境影响研究[D]. 熊宏亮.山东大学 2012
[8]水滴溅落噪声特性研究[D]. 张卫强.哈尔滨工程大学 2012
[9]闭式冷却塔中均匀布水及其对传热传质影响的实验研究[D]. 宋进.华东理工大学 2012
[10]莱城电厂300MW机组大修前后热经济性分析[D]. 杨端民.华北电力大学（河北） 2009
本文编号：2981662
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