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自然通风逆流湿式冷却塔结构优化方案的数值研究

魏明阳  
【摘要】:以冷却塔传热传质相关理论为基础,应用数值模拟软件FLUENT建立了某1000MW机组自然通风湿式冷却塔三维数值计算模型。应用了DPM离散相模型对雨区和喷淋区内的传热传质进行模拟计算;以Poppe模型为基础,应用了自定义函数添加源项的方法来计算填料区内的气水间的传热传质。为了改善冷却塔中心区域的换热条件,降低出塔水温,首次提出了通过集水盘分割雨区,使空气分层进入的分层进风优化方案,使部分空气可不经历雨区外围的换热直接进入冷却塔中心区。根据集水盘安装高度及内径取值的不同,提出了多种集水盘安装方案,在集水盘内径为40m,安装高度距水池面3.5m时,可以得到最低的出塔水温,平均降幅为0.91℃。提出了集水盘环面倾斜向上的导流改进,以提高空气垂直方向的速度分量,强化换热,模拟显示倾斜角度为5°时效果最优。结合分层进风方案,对于新建机组冷却塔的进风口高度进行了优化,结果表明进风口高度增量为0.7m时最为合理。提出了雨区加装导风通道的方案,使部分环境空气直接进入雨区中心,改善了塔中心区的换热条件。对导风通道内径及长度进行了优化,得出最低出塔水温,降幅约为0.36℃。


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