太阳能增强型冷却塔冷却性能的数值模拟与实验研究
发布时间：2021-09-21 21:28
太阳能增强型冷却塔是一种在自然通风干式冷却塔的基础上利用太阳能作为辅助能源来提高冷却效率的创新资源节约型冷却塔,具有良好的经济效益与环境效益,影响其冷却性能的因素包括环境温度、太阳辐射强度、辐射角度、侧风风速、冷却水工况等。本文通过建立完善的数值计算模型对太阳能增强型冷却塔的传热特性及其主要影响因素进行了研究,并采用无量纲分析的方法对模拟数据进行处理分析,即将不同类型、不同高度、不同侧风条件下冷却塔的排热量和侧风风速进行无量纲化,同时针对侧风的不利影响提出了多种优化措施,结果表明:低风速下太阳能增强型冷却塔对侧风的敏感程度低于自然通风干式冷却塔,当风速大于7m/s时则反之;侧风风速低于5m/s时采用120o分布挡风板可以有效缓解侧风的不利影响,而当侧风风速达到5m/s以上或侧风风速变化范围较大时采用导流板防风效果最佳,综合考虑导流板与120o分布挡风板的耦合方式是最为有效的防风措施,排热量最大可提高10.6%;随环境温度的升高冷却塔排热量和空气质量流量均出现大幅度下降的趋势;而太阳辐射强度的增强会引起冷却塔排热量的提高。在数值模拟的基础上,设计搭建了1.5m高太阳能增强型冷却塔实验研究...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
字母注释表
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 太阳能增强型冷却塔
1.2.1 太阳能增强型冷却塔的基本原理与特点
1.2.2 国内外研究进展
1.3 课题研究内容
第二章 太阳能增强型冷却塔冷却性能的数值模拟研究
2.1 研究对象
2.2 模型计算过程
2.2.1 数值模型
2.2.2 边界条件
2.3 结果与分析
2.3.1 温度场、压力场、速度场分布规律
2.3.2 侧风影响分析
2.3.3 防风措施
2.3.4 环境温度影响分析
2.3.5 太阳辐射强度影响分析
2.4 本章小结
第三章 太阳能增强型冷却塔实验系统的建立
3.1 实验系统结构
3.2 实验装置主要部件
3.2.1 太阳能增强型冷却塔塔体
3.2.2 电加热导热油炉
3.2.3 蒸发器、冷凝器
3.2.4 翅片管换热器
3.2.5 循环水泵
3.3 实验测量仪器及数据采集装置
3.3.1 温度测量
3.3.2 压力测量
3.3.3 流量测量
3.3.4 太阳辐射强度测量
3.3.5 风速测量
3.3.6 数据采集装置
3.4 实验操作步骤
3.5 本章小结
第四章 太阳能增强型冷却系统的实验研究
4.1 温度场分布规律
4.2 冷却水工况的影响分析
4.2.1 冷却水流量的影响分析
4.2.2 冷却水入口温度的影响分析
4.3 太阳辐射强度的影响分析
4.4 全天运行工况分析
4.5 本章小结
第五章 结论与建议
5.1 结论
5.2 建议
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]间接空冷塔受侧风影响研究综述[J]. 王卫良,倪维斗,王哲,李政,李永生,刘建民. 中国电机工程学报. 2015(04)
[2]太阳能烟囱发电系统内传热问题的数值分析[J]. 郭朋华,王元,李景银. 西安交通大学学报. 2014(03)
[3]十字隔墙湿式冷却塔冷却特性的数值研究[J]. 赵元宾,孙奉仲,王凯,陈友良,高明,王宏国,史月涛. 中国电机工程学报. 2009(08)
[4]太阳能烟囱集热器性能影响因素的试验研究[J]. 张静敏,张华,卢峰,黄惠兰. 太阳能学报. 2008(08)
[5]太阳能热风发电系统能量流的数值分析[J]. 黄惠兰,张华,武卫东,卢峰. 太阳能学报. 2008(07)
[6]太阳能热风发电系统集热器热物理模型及分析[J]. 卢峰,张华,姚秀平,黄惠兰. 可再生能源. 2007(02)
[7]太阳能烟囱发电试验装置内流场的CFD模拟研究[J]. 周新平,杨家宽,肖波. 热力发电. 2006(03)
[8]国内冷却塔研究与开发中的主要问题探讨[J]. 章立新,蒋桂忠,方明霞,凌发全. 能源研究与信息. 2001(01)
[9]侧风对自然通风空冷塔冷却性能的影响[J]. 张晓东,王清照. 中国电力. 1999(06)
[10]横向风对自然通风干式冷却塔运行性能影响的实验与数值研究[J]. 翟志强,唐革风,符松,朱克勤. 热力发电. 1997(03)
博士论文
[1]太阳能热气流发电系统的热动力学问题研究[D]. 明廷臻.华中科技大学 2007
硕士论文
[1]火力发电企业节水策略优化研究[D]. 刘伟.华北电力大学 2014
[2]侧风对于间接空冷塔性能影响的实验研究及数值模拟[D]. 宫婷婷.山东大学 2012
[3]火力发电厂节约用水与循环用水管理模式研究[D]. 乔洪勇.华北电力大学（河北） 2007
本文编号：3402521
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
字母注释表
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 太阳能增强型冷却塔
1.2.1 太阳能增强型冷却塔的基本原理与特点
1.2.2 国内外研究进展
1.3 课题研究内容
第二章 太阳能增强型冷却塔冷却性能的数值模拟研究
2.1 研究对象
2.2 模型计算过程
2.2.1 数值模型
2.2.2 边界条件
2.3 结果与分析
2.3.1 温度场、压力场、速度场分布规律
2.3.2 侧风影响分析
2.3.3 防风措施
2.3.4 环境温度影响分析
2.3.5 太阳辐射强度影响分析
2.4 本章小结
第三章 太阳能增强型冷却塔实验系统的建立
3.1 实验系统结构
3.2 实验装置主要部件
3.2.1 太阳能增强型冷却塔塔体
3.2.2 电加热导热油炉
3.2.3 蒸发器、冷凝器
3.2.4 翅片管换热器
3.2.5 循环水泵
3.3 实验测量仪器及数据采集装置
3.3.1 温度测量
3.3.2 压力测量
3.3.3 流量测量
3.3.4 太阳辐射强度测量
3.3.5 风速测量
3.3.6 数据采集装置
3.4 实验操作步骤
3.5 本章小结
第四章 太阳能增强型冷却系统的实验研究
4.1 温度场分布规律
4.2 冷却水工况的影响分析
4.2.1 冷却水流量的影响分析
4.2.2 冷却水入口温度的影响分析
4.3 太阳辐射强度的影响分析
4.4 全天运行工况分析
4.5 本章小结
第五章 结论与建议
5.1 结论
5.2 建议
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]间接空冷塔受侧风影响研究综述[J]. 王卫良,倪维斗,王哲,李政,李永生,刘建民. 中国电机工程学报. 2015(04)
[2]太阳能烟囱发电系统内传热问题的数值分析[J]. 郭朋华,王元,李景银. 西安交通大学学报. 2014(03)
[3]十字隔墙湿式冷却塔冷却特性的数值研究[J]. 赵元宾,孙奉仲,王凯,陈友良,高明,王宏国,史月涛. 中国电机工程学报. 2009(08)
[4]太阳能烟囱集热器性能影响因素的试验研究[J]. 张静敏,张华,卢峰,黄惠兰. 太阳能学报. 2008(08)
[5]太阳能热风发电系统能量流的数值分析[J]. 黄惠兰,张华,武卫东,卢峰. 太阳能学报. 2008(07)
[6]太阳能热风发电系统集热器热物理模型及分析[J]. 卢峰,张华,姚秀平,黄惠兰. 可再生能源. 2007(02)
[7]太阳能烟囱发电试验装置内流场的CFD模拟研究[J]. 周新平,杨家宽,肖波. 热力发电. 2006(03)
[8]国内冷却塔研究与开发中的主要问题探讨[J]. 章立新,蒋桂忠,方明霞,凌发全. 能源研究与信息. 2001(01)
[9]侧风对自然通风空冷塔冷却性能的影响[J]. 张晓东,王清照. 中国电力. 1999(06)
[10]横向风对自然通风干式冷却塔运行性能影响的实验与数值研究[J]. 翟志强,唐革风,符松,朱克勤. 热力发电. 1997(03)
博士论文
[1]太阳能热气流发电系统的热动力学问题研究[D]. 明廷臻.华中科技大学 2007
硕士论文
[1]火力发电企业节水策略优化研究[D]. 刘伟.华北电力大学 2014
[2]侧风对于间接空冷塔性能影响的实验研究及数值模拟[D]. 宫婷婷.山东大学 2012
[3]火力发电厂节约用水与循环用水管理模式研究[D]. 乔洪勇.华北电力大学（河北） 2007
本文编号：3402521
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/xnylw/3402521.html
