间接空冷系统热力性能风洞试验研究

发布时间：2017-07-08 11:11

  本文关键词：间接空冷系统热力性能风洞试验研究

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【摘要】：环境风对间接空冷系统空气流动和换热特性有显著影响,因此研究环境风作用下空冷塔内部空气的流动换热特性,进而得出环境风对间接空冷系统的影响机理具有非常重要的意义。为得到间接空冷系统热力性能随环境风影响的变化情况,本文采用物理模型的试验方法,根据相似原理按照一定比例制作模型试验塔和换热器,并在热态低湍流度风洞中进行模型试验,测得了不同风速条件下模型塔内部空气的流场和温度场,在此基础上获得了塔内空气流量和换热量的变化规律,以及换热器出口空气温度随环境风速的变化规律；另外还进行了不同塔型的试验,研究了不同塔型对空冷塔流动换热性能的影响。研究结果表明：环境风作用下,塔内空气的流场分布完全有区别于无风情况而表现出较为明显的空间特性。平行来风方向,在塔前部存在一个速度极大值,在塔中心靠后位置存在一个速度极小值。环境风会对冷却塔的换热能力起到削弱作用,表现在空气流量和换热量两个方面,无风情况下空气流量和散热量都随热负荷的增大而增大,有风作用下当达到一定加热功率时,随着加热功率的增大,一定外界风速下塔内空气流量几乎不变,随着外界风速的不断增大,散热量随热负荷变化的增加量越来越小。存在一个临界风速,此时塔内空气流量最小,在该临界风速之前,塔内空气流量随着外界风速的增加而减小,在该临界风速之后,塔内空气流量随外界风速的增大而增大。环境风作用下,迎风面和背风面位置换热器的换热能力最好,并且随着风速的增加,换热能力得到增强；侧风面换热器的换热能力最差,同时存在一个外界风速值,此时侧风面换热器的换热能力恶化最严重。低风速下矮胖型塔抵御外界大风不利影响更强,而在高风速下瘦高型塔抵御外界大风不利影响更强。本文的研究将对间接空冷系统稳定安全的运行有重要的参考意义,同时也能为间接空冷系统厂址选择提供技术支撑。
【关键词】：间接空冷系统 环境风场 热态模型试验 流动传热特性
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM621
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 课题研究背景及意义10-11
• 1.2 间接空冷系统介绍11-14
• 1.2.1 间接空冷系统的分类11-13
• 1.2.2 厂址环境对间接空冷系统的影响13-14
• 1.3 国内外研究现状14-17
• 1.4 论文的主要工作17-18
• 第2章 冷却塔风洞试验研究方案18-30
• 2.1 理论基础18-27
• 2.1.1 流动相似18
• 2.1.2 动力和传热相似准则18-19
• 2.1.3 流动和传热相似条件19-21
• 2.1.4 模型试验的基本方案21-27
• 2.2 试验测试方案27-29
• 2.3 本章小结29-30
• 第3章 环境风速对冷却塔换热性能的影响30-40
• 3.1 不同风速下塔内升速和温度分布规律30-36
• 3.1.1 无风工况30-31
• 3.1.2 风速1.5m/s工况31-33
• 3.1.3 风速3.74m/s工况33-36
• 3.2 不同风速下空气流量和换热量随热负荷的变化规律36-37
• 3.3 不同风速下换热器出口空气温度分布规律37-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第4章 不同塔型对冷却塔换热性能的影响40-46
• 4.1 塔型对塔内空气升速和温度的影响40-43
• 4.1.1 无风工况40
• 4.1.2 风速1.5m/s工况40-42
• 4.1.3 风速3.74m/s工况42-43
• 4.2 塔型对换热器出口空气温度的影响43-44
• 4.3 塔型对塔内空气流量和换热量的影响44-45
• 4.4 本章小结45-46
• 第5章 结论与展望46-48
• 5.1 主要结论46
• 5.2 工作展望46-48
• 参考文献48-52
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果52-53
• 致谢53

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本文编号：534308