空冷凝汽器翅片管的数值研究

《空冷凝汽器翅片管的数值研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第37卷第2期要{晕-电力Vo1．37No．2EastChinaElectricPower2009年2月Feb．空冷凝汽器翅片管的数值研究张树国，赵兴楼，张艳娟(华北电力大学，河北保定071003)摘要：蛇形扁平管凝汽器在空冷电站的应用上取得了很好的效果，为进一步优化扁平管翅片的物理结构，提高空冷电站凝汽器的冷凝效率，建立了蛇形翅片扁平管凝汽器及直翅片扁平管凝汽器的三维物理模型和数学模型，利用FLUENT软件进行数值计算。进行对流换热系数、流动损失、散热量的对比分析，结果表明：蛇形翅片扁平管翅片的物理结构存在进一步优化空间的可能

2、性，直翅片扁平管具有更优越的冷凝效率。数值计算结果为直接空冷凝汽器的设计和优化改造提供了科学依据。关键词：扁平管；蛇形翅片；直翅片；数值模拟基金项目：华北电力大学博士科研基金项目(93102502)作者简介：张树国(1965一)，男，高级工程师，从事电厂节能技术研究。中图分类号：TK264．11文献标志码：A文章编号：1001-9529(2009)02-0284-03Numericalinvestigationondirect·cooledcondensertubefinsZHANGShu—guo，ZHAO一lou，ZHANGy

3、nnan(NorthChinaElectricPowerUniv．，Baoding071003，China)Abstract：Thewavefinflatcubecondenseriswellappliedinair—cooledpowerplants．Tooptimizethephysicalstruc—tureofthefiattubefinandfurtherimprovetheeficiencyofthedirect—cooledcondenser，the3Dphysics—mathematicsmodelswerebu

4、iltforthewavefinflattubecondenserandthestraightfinflattubecondenser，andnumericalanalysiswasperformedbyemployingtheFluentsolver．Throughcomparisonintheaspectsofconvectionheattransfer，flowloss，anddissipationofheat，itshowedthatthestructureofthewavefinfiattubeshouldbefurt

5、heroptimizedandthestraightfinflattubewasmoreeficientincondensation．Keywords：fiattube；wavefin；straightfin；numericalsimulation直接空冷系统具有显著的节水效果。据资料蛇形翅片扁平管的基管长轴为220mm，短轴显示，与常规水冷系统的火电厂相比，直接空冷电为20mm，翅片长200mm，宽19mm(单侧宽度)，厂全厂耗水量可节约65％以上。直接空冷凝汽翅片厚度0．35mm，翅片间距为2．8mm，简化后器是直接空冷电厂

6、的主要换热元件，蛇形扁平管模型如图1(a)；直翅片扁平管的翅片长为244凝汽器在空冷电站的应用上取得了很好的效果，mm，宽为58mm，翅片厚度0．35mm，翅片间距在冷却、防冻、维护等方面的性能均有了很大的提2．8mm，简化后模型如图1(b)；为消除入口效应高¨。]，为了进一步提高空冷凝汽器的冷凝效率，和出口边界的回流现象对计算结果产生影响，将本文首先针对蛇形翅片扁平管凝汽器，应用数值入口区域和出口区域进行适当的延长。计算的方法对其流场、温度场进行研究；在此基础1．2数学模型上，进一步对翅片结构优化改造后的扁平管凝汽对扁平管凝汽

7、器的数学计算模型作如下简化器——直翅片扁平管凝汽器进行数值计算。通过假设：对结果分析对比，得到了重要的结论，为单排扁平(1)计算区域的流动与换热是稳态的；管凝汽器的进一步优化设计提供了科学的依(2)不考虑扁平管外管面与翅片的辐射换刮。热；(3)翅片的导热系数为常数，翅片与基管问1理论分析没有接触热阻，空气的物理性质在流动过程中没1．1物理模型有变化。张树国，等空冷凝汽器翅片管的数值研究0285口要求的不同，采取分块划分技术。FLUENT软件计算过程中，计算模型采用标进准的，c一两方程模型，压力与速度的耦合关系采(a)蛇形翅片扁平

8、管用SIMPLE算法。连续性方程和动量方程的相对残差小于10一，能量方程的相对残差小于10～。(b)直翅片扁平管2计算结果与分析图1扁平管凝汽器的翅片对物理模型在迎面风速为1．5，2．14，2．5，3，连续性方程：3．5，4m／s等6种工况下进行变工况计算。2．