直接空冷凝汽器扁平管翅片几何结构优化

《直接空冷凝汽器扁平管翅片几何结构优化》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28~／2oo8年第5期湖南电力研究与试验直接空冷凝汽器扁平管翅片几何结构优化赵兴楼。张树国(华北电力大学，河北保定071003)摘要：蛇形扁平管换热器在空冷电站的应用上取得了很好的效果，为进一步提高空冷电站凝汽器的冷凝效率，优化扁平管翅片的物理结构，建立蛇形翅片扁平管换热器及直翅片扁平管换热器通道的三维物理数学模型，利用FLUENT软件进行数值计算。通过对对流换热系数、流动损失、散热量、换热面表面平均温度的对比分析，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性，直翅片扁平管具有更优越的冷凝效率，模拟结果为直接空冷凝汽

2、器的设计和优化改造提供科学依据。关键词：扁平管；蛇形翅片；直翅片；数值模拟中图分类号：TK264文献标识码：A文章编号：1008-0198(2008)05-0017-04Geometricstructureoptimizationiofdirect-cooledcondenserfiattubefinZHAOX_ing-1ou．ZHANGShu-guo(NoahChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China)Abstract：Thewave-finflattubecondenseriswel

3、lappliedindirect—cooledpowerplants．Inordertoimprovetheeficiencyofdirect—cooledcondenserandoptimizethephysicalstructureofflattubefin．3Dphysics—mathematicsmodelwasestablishedandthenumericalanalysiswasperformedbyFluentsolver．Bycomparingconvectionheattransfercoeficient，flowexp

4、ense，heatdissipatingcapacity，andtheaveragetemperatureofheatIsurface，theresultindicatedthatthefinstructureoffiatwave—finnedtubecouldbefurtheroptimizedandtheflatvertical—finnedtubeismoreeficientincondensation．Thesimulatingresultprovid—edascientificbasisfordesigningandoptimiz

5、ingofdirectaircooledcondenser．Keywords：flattube；wave—fin；vertical—fin；numericalsimulation1前言2理论分析直接空冷系统具有显著的节水效果。据资料显2．1物理模型示，与常规水冷系统的火电厂相比，全厂性耗水量模型1为蛇形翅片管，其基管长轴为220mln，可节约65％以上。直接空冷凝汽器是直接空冷电短轴为20m／Ii，翅片长200mm，宽19mm(单侧站的主要换热元件，蛇形扁平管换热器在空冷电站宽度)，厚0．35mm，翅片间距为2．8mm，简化后的应用上取得了

6、很好的效果，在冷却、防冻、维护模型如图1(a)；模型2的翅片为直翅片，翅片长方面等性能均有了很大的提高¨J。244m／n，宽为58mm，厚0．35l,nln，翅片间距针对目前直接空冷机组中实际采用的蛇形扁管2．8mm，模型如图1(b)；为消除人口效应和出口换热器，应用数值模拟的方法进行流场、温度场、边界的回流现象对模拟结果产生的影响，对入口边换热系数的研究，在此基础上，对扁平管换热器的界和出口边界进行适当的延长。翅片结构进行改进，通过对结果分析对比，为单排2．2数学模型扁平管换热器的进一步优化设计提供了科学依对翅片管几何模型的数学模型作如下

7、简化假据，．7I。设：(1)计算区域的流动与换热是稳态的；(2)不收稿日期：2008-03-31改回13期：2008-05-20-17·2008No．5HUNANELECTRICP0WERVo1．283．3空气侧总的散热量由图6可知，散热量都随着迎面风速的提高而增大。在同一迎面风速下，直翅片的散热量高于蛇形翅片的散热量，直翅片管散热量较蛇形翅片管平均提高8．82％。图3=2．14m／s时翅片局部换热系数分布图a．蛇形翅片扁平管b．直翅片扁平管图6不同迎面风速下两种翅片扁平管的散热量3．4换热面表面平均温度随着迎面风速的提高，换热面表面平均温

8、度下降。在同一迎面风速下，直翅片表面平均温度高于a．蛇形翅片扁平管b．直翅片扁平管蛇形翅片表面平均温度0．1％(见图7)。图4不同迎面风速下两种翅片管的对流换热系数在迎面风速小于