燃煤电站空冷单元流动传热特性及空气流场优化改造

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作者 李小强 宋宝军 +2 位作者 杨永宏 陈文龙 齐志鹏 《电力设备管理》 2024年第4期259-261,共3页

清水川燃煤发电机组在运行过程中空冷单元内部流场分布不均、Λ-型翅片管束底角区域冷却不充分导致空冷单元内凝汽器传热效率差。为改善这一情况,本文进行了空冷单元内部流场的改造、优化设计及计算。通过开展单排管风洞实验获得了散热... 清水川燃煤发电机组在运行过程中空冷单元内部流场分布不均、Λ-型翅片管束底角区域冷却不充分导致空冷单元内凝汽器传热效率差。为改善这一情况,本文进行了空冷单元内部流场的改造、优化设计及计算。通过开展单排管风洞实验获得了散热管束传热、阻力性能数据,在风洞实验数据基础上进行了空冷单元内部冷却空气流场优化模型CFD计算,得出采用方案a+b+c,空冷单元内部冷却空气流场分布均匀性显著提高。 展开更多

关键词 清水川燃煤电站 空冷单元 流动传热特性 空气流场 优化改造

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弓形导流板对“V”型直接空冷单元流动传热特性的影响

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作者 李莹莹 阴继翔 +2 位作者 张辉 王国栋 李娜英 《汽轮机技术》 北大核心 2023年第5期321-326,342,共7页

采用CFD软件对“V”型直接空冷单元在环境横向风影响下的流动传热特性进行模拟研究。为缓解翅片管束出口温度分布不均匀的问题,在“V”型直接空冷单元风机出口处加装弓形导流板。首先对加装导流板前后空冷单元的内部流场进行对比分析;... 采用CFD软件对“V”型直接空冷单元在环境横向风影响下的流动传热特性进行模拟研究。为缓解翅片管束出口温度分布不均匀的问题,在“V”型直接空冷单元风机出口处加装弓形导流板。首先对加装导流板前后空冷单元的内部流场进行对比分析;随后探究了弓形导流板不同数量、倾角及高度对内部空气流动和传热特性的影响,并对参数进行了优化;最后比较了空冷单元内加装最优化的弓形与矩形导流板的换热效果。结果表明:在空冷单元的风机出口加装弓形导流板可有效减弱环境风的不利影响,使散热器出口的速度及温度分布更加均匀,局部高温区域逐渐消失,改善了空冷单元的换热性能;在弓形导流板数量为4块、倾角为20°、高度为0.8m时导流效果最佳;与矩形导流板相比,弓形导流板对空冷单元散热效果的改善较为明显。论文所得结果可为空冷单元的优化设计提供一定理论依据。 展开更多

关键词 “V”型直接空冷单元 弓形导流板 流动传热特性 环境风 数值模拟

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环境风影响下直接空冷单元背压预测研究 被引量：8

3

作者 何纬峰 戴义平 +1 位作者 马庆中 牛晓强 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期15-20,共6页

通过加载冷空气与翅片管换热器内汽轮机排汽凝结换热程序,提出了一种直接空冷单元运行背压的预测方法,并用该方法模拟了环境风影响下空冷单元的运行性能,得到了不同风速和风温下空冷单元的运行背压.计算结果表明:空冷单元风机风量随着... 通过加载冷空气与翅片管换热器内汽轮机排汽凝结换热程序,提出了一种直接空冷单元运行背压的预测方法,并用该方法模拟了环境风影响下空冷单元的运行性能,得到了不同风速和风温下空冷单元的运行背压.计算结果表明:空冷单元风机风量随着环境风速的上升而下降,当环境风速由0m/s上升至12m/s时,风机风量由476.9m3/s下降至328.6m3/s,下降幅度达到20.5%,计算换热量由15.86MW下降至12.45MW,相应的运行背压由21.5kPa上升至62.5kPa;环境风温的变化将改变换热的冷端进口温度,当环境风温由290K上升至306K时,换热量由16.36MW下降至15.43MW,相应的空冷单元运行背压由12kPa上升至25kPa.所提方法为空冷电厂空冷凝汽器运行背压的预测提供了理论基础,对直接空冷电厂的设计具有指导意义. 展开更多

关键词 凝结换热 运行背压 空冷单元 风机风量 换热量

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新型空冷单元的数值模拟研究 被引量：7

4

作者 程友良 任泽民 张宁 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期834-841,共8页

为了解决"Λ"形空冷单元换热中存在的诸多问题,增强空冷凝汽器冷却效果,以龙山电厂600 MW机组模型为对比对象,借助Fluent软件对双曲形和圆台形2种新型空冷单元进行了数值模拟,得到其温度场和速度分布情况,分析了顶部挡板空隙... 为了解决"Λ"形空冷单元换热中存在的诸多问题,增强空冷凝汽器冷却效果,以龙山电厂600 MW机组模型为对比对象,借助Fluent软件对双曲形和圆台形2种新型空冷单元进行了数值模拟,得到其温度场和速度分布情况,分析了顶部挡板空隙率对空冷单元换热的影响,并以换热效果为衡量目标对其结构进行了优化.结果表明:2种新型空冷单元的换热效果均优于原"Λ"形空冷单元,能更有效地降低汽轮机背压、减少整机煤耗,且顶部挡板空隙率为0时效果最佳;圆台形空冷单元比双曲形空冷单元换热效果更好,更适合安全、经济、长久运行. 展开更多

关键词 直接空冷单元 双曲形机组 圆台形机组 优化 对比分析

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环境风对空冷单元运行性能影响的数值研究 被引量：14

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作者 何纬峰 戴义平 马庆中 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第20期13-18,共6页

通过加载汽轮机排汽在翅片管换热器中的凝结程序来模拟空气和蒸汽的换热过程,并利用FLUENT风机边界条件和多孔介质模型对空冷单元的空气动力特性进行建模,研究了环境风速对空冷单元风机风量的影响,分析了翅片管换热器换热量随环境风速... 通过加载汽轮机排汽在翅片管换热器中的凝结程序来模拟空气和蒸汽的换热过程,并利用FLUENT风机边界条件和多孔介质模型对空冷单元的空气动力特性进行建模,研究了环境风速对空冷单元风机风量的影响,分析了翅片管换热器换热量随环境风速及风温的变化规律,对比了加装挡风墙前后空冷单元运行性能的变化。计算结果表明:随着环境风速的增大,风机进口处不断扩大的负压区导致风机风量及换热器换热量的下降;环境风温的变化改变了换热器冷端的进口温度,使换热器换热量发生变化。挡风墙削弱了空冷单元热风回流率,但同时降低了风机的风量,两方面的相互作用最终使换热器的换热量几乎没有变化。环境风对空冷单元运行性能的影响规律为进一步研究空冷凝汽器的运行性能提供了理论依据。 展开更多

关键词 多孔介质 空冷单元 环境风速 挡风墙 换热量

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风机出口加装导流板对空冷单元的影响 被引量：12

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作者 程友良 丁丽瑗 胡宏宽 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期551-555,共5页

针对某600MW直接空冷凝汽器单元的典型结构,建立了在风机出口安装空气导流板的空冷单元物理模型,利用Fluent软件对加装导流板前后空冷单元的内部流场进行了数值模拟,分析了不同导流板数量和形状对内部空气流动和传热特性的影响.结果表明... 针对某600MW直接空冷凝汽器单元的典型结构,建立了在风机出口安装空气导流板的空冷单元物理模型,利用Fluent软件对加装导流板前后空冷单元的内部流场进行了数值模拟,分析了不同导流板数量和形状对内部空气流动和传热特性的影响.结果表明:在空冷单元风机出口加装一定数量和形状的导流板能提高冷却空气流场的均匀性,降低管束表面局部高温区的温度,从而提高空冷凝汽器的换热效果;安装8块导流板时效果最好,且弓形导流板对空冷凝汽器散热效果的改善要比长方形导流板和弯曲面形导流板更为明显. 展开更多

关键词 直接空冷凝汽器 空冷单元 风机出口 导流板 流动特性 传热特性 数值模拟

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对直接空冷机组空冷单元内环形喷雾增湿系统的数值讨论 被引量：8

7

作者 周兰欣 张情 +1 位作者 李卫华 丁千玲 《汽轮机技术》 北大核心 2011年第1期40-42,80,共4页

应用气水两相流的传热传质理论,建立了600MW直接空冷机组空冷凝汽器喷雾增湿三维数学模型,利用CFD软件对空冷单元内喷雾增湿系统进行数值摸拟,分析了喷嘴圆形布置及喷雾方向对喷雾增湿效果的影响,得到了使机组真空提高幅度最大的喷嘴最... 应用气水两相流的传热传质理论,建立了600MW直接空冷机组空冷凝汽器喷雾增湿三维数学模型,利用CFD软件对空冷单元内喷雾增湿系统进行数值摸拟,分析了喷嘴圆形布置及喷雾方向对喷雾增湿效果的影响,得到了使机组真空提高幅度最大的喷嘴最佳布置方式,对该类型机组空冷单元的喷雾增湿系统的设计安装有一定参考意义。 展开更多

关键词 空冷单元 喷雾增湿 数值模拟 喷嘴布置

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直接空冷单元内加装一种导流装置的数值模拟 被引量：8

8

作者 周兰欣 孙会亮 +1 位作者 马士英 惠雪松 《汽轮机技术》 北大核心 2013年第1期13-15,20,共4页

针对600MW直接空冷机组凝汽器典型结构,建立在空冷凝汽器单元内部加装弧形导流板的物理模型,利用CFD软件,采用SIMPLE算法和k-ε模型进行数值模拟计算,对加装导流板前后空冷单元的空气场及温度场进行了计算分析,并对导流板的安装位置及... 针对600MW直接空冷机组凝汽器典型结构,建立在空冷凝汽器单元内部加装弧形导流板的物理模型,利用CFD软件,采用SIMPLE算法和k-ε模型进行数值模拟计算,对加装导流板前后空冷单元的空气场及温度场进行了计算分析,并对导流板的安装位置及几何尺寸进行优化。结果表明:加装导流装置后,空冷单元内的空气场及换热器表面温度场分布趋于均匀,降低了管束平均表面温度,起到了明显作用,提高了管束的换热效率,为空冷单元的进一步优化设计提供一定理论参考。 展开更多

关键词 空冷单元 空气流场及温度场 导流装置 多孔介质 数值模拟

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空冷单元风机出口导流板优化的数值模拟 被引量：3

9

作者 程友良 任泽民 +1 位作者 胡宏宽 丁丽瑗 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第1期85-90,共6页

空冷单元结构的优化对于提高空冷凝汽器的换热效果有着重要意义。针对600 MW直接空冷凝汽单元的典型结构,建立了在风机出口安装弓形导流板的空冷单元物理模型。为了对被安装导流板的倾角和宽度进行优化,利用FLUENT软件对加装不同倾角和... 空冷单元结构的优化对于提高空冷凝汽器的换热效果有着重要意义。针对600 MW直接空冷凝汽单元的典型结构,建立了在风机出口安装弓形导流板的空冷单元物理模型。为了对被安装导流板的倾角和宽度进行优化,利用FLUENT软件对加装不同倾角和不同宽度导流板的空冷单元内部流场分别进行了数值模拟,分析了导流板不同倾角和宽度对内部空气流动和传热特性的影响,得到了在该单元中加装弓形导流板的最佳倾斜角度和最佳宽度,为空冷单元结构的优化设计提供一定的参考依据。 展开更多

关键词 空冷单元 弓形导流板 数值模拟 流动传热特性

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空冷单元风机出口加装结合形导流板的数值模拟 被引量：6

10

作者 程友良 任泽民 丁丽瑗 《汽轮机技术》 北大核心 2015年第2期93-95,共3页

以600MW机组直接空冷单元的典型结构为依据,建立在风机出口加装结合形导流板的空冷单元模型,并利用CFD软件对加装了导流板的空冷单元内部流场进行数值模拟,分析结合形导流板尺寸变化对整个单元换热特性的影响,得到了最优结果。比较最优... 以600MW机组直接空冷单元的典型结构为依据,建立在风机出口加装结合形导流板的空冷单元模型,并利用CFD软件对加装了导流板的空冷单元内部流场进行数值模拟,分析结合形导流板尺寸变化对整个单元换热特性的影响,得到了最优结果。比较最优化的结合形导流板与长方形导流板的换热,可以得知,结合形导流板的换热效果更佳。为提高空冷单元换热效率、优化空冷机组设计提供了一定的依据。 展开更多

关键词 直接空冷单元 结合形导流板 优化设计 数值模拟

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风机模型对直接空冷单元数值研究的影响分析 被引量：6

11

作者 莫子高 石磊 《热力发电》 CAS 北大核心 2011年第1期31-34,51,共5页

对模块化直接空冷单元的研究是空冷凝汽器研究的一项基础性工作。建立某直接空冷单元流动和传热的数值模型,利用计算传热学(NHT)软件FLUENT,研究简单风机模型与详细风机模型对直接空冷单元数值模拟结果的影响。结果表明:详细风机模型可... 对模块化直接空冷单元的研究是空冷凝汽器研究的一项基础性工作。建立某直接空冷单元流动和传热的数值模型,利用计算传热学(NHT)软件FLUENT,研究简单风机模型与详细风机模型对直接空冷单元数值模拟结果的影响。结果表明:详细风机模型可反映空冷单元管束内外部空气速度场和温度场的实际情况。因此,对空冷单元及空冷岛进行模拟和分析时,应采用详细的风机模型。 展开更多

关键词 空冷凝汽器 直接空冷单元 风机模型 空气速度场 空气温度场

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空气凝汽器模拟用空冷单元数值模型的建立 被引量：2

12

作者 石磊 石诚 李育蕾 《热力发电》 CAS 北大核心 2010年第6期21-23,37,共4页

空气凝汽器由模块化的空冷单元组成。建立了某135 MW机组直接空冷岛空冷单元流动和传热数值模型,利用计算传热学(NHT)软件FLUENT,对不同环境风速下空冷单元进行数值模拟。经对直接空冷单元外部空气的速度场、温度场的模拟、分析和研究表... 空气凝汽器由模块化的空冷单元组成。建立了某135 MW机组直接空冷岛空冷单元流动和传热数值模型,利用计算传热学(NHT)软件FLUENT,对不同环境风速下空冷单元进行数值模拟。经对直接空冷单元外部空气的速度场、温度场的模拟、分析和研究表明,风机风量为370.0 m3/s,空冷单元散热量为13.8 MW,即当模拟风量低于设计风量7.57%时,模拟散热量高于设计值2.76%。 展开更多

关键词 空气凝汽器 空冷单元 数值模拟 流动 传热 散热量

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旋流通风方式下喷雾增湿对空冷单元换热的影响 被引量：2

13

作者 程友良 胡宏宽 薛伟朋 《热力发电》 CAS 北大核心 2015年第1期91-95,共5页

大多数北方电厂夏季通常在空冷单元内部加装喷雾增湿系统,存在空冷单元下部局部温度偏高,使喷雾效果欠佳等问题。对此,基于电厂实际数据,对某600MW机组空冷单元喷雾增湿系统建立三维模型,模拟喷雾增湿系统分别在空冷单元传统机械通风方... 大多数北方电厂夏季通常在空冷单元内部加装喷雾增湿系统,存在空冷单元下部局部温度偏高,使喷雾效果欠佳等问题。对此,基于电厂实际数据,对某600MW机组空冷单元喷雾增湿系统建立三维模型,模拟喷雾增湿系统分别在空冷单元传统机械通风方式和旋流通风方式下对空冷单元换热的影响。结果表明,旋流通风下的喷雾增湿效果明显优于传统机械通风方式。 展开更多

关键词 凝汽器 旋流通风 喷雾增湿 空冷单元 机械通风 数值模拟

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直接空冷单元流动换热特性数值研究 被引量：1

14

作者 李书营 李建龙 +1 位作者 何雪梅 王秀清 《汽轮机技术》 北大核心 2011年第3期170-172,232,共4页

对A型直接空冷单元流动换热特性进行了数值研究,分析了环境风速、风向、风温、平台高度等对空冷单元流动换热特性的影响。计算结果表明:环境侧风通过两方面影响空冷单元的性能,水平分速度严重影响通风量在散热器上的分配均匀性,垂直分... 对A型直接空冷单元流动换热特性进行了数值研究,分析了环境风速、风向、风温、平台高度等对空冷单元流动换热特性的影响。计算结果表明:环境侧风通过两方面影响空冷单元的性能,水平分速度严重影响通风量在散热器上的分配均匀性,垂直分速度严重影响风机的通风量。随着环境风速的增大,散热器的通风量减小,散热器温度升高,热回风率增加,风机压头有效利用系数降低;在同样环境风速下,Y向风是更不利的风向,应尽量避免;环境温度增加一方面提高了空冷单元的进风温度,另一方面减少了风机的通风量,使流动和换热恶化;在所研究的平台高度内,平台高度对空冷单元的流动和换热影响不大。研究结果可为空冷凝汽器的运行及优化设计提供参考。 展开更多

关键词 空冷单元 流场特性 换热特性 数值模拟 回流率

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风沙对空冷单元影响的数值模拟研究 被引量：1

15

作者 程友良 董晓瑞 陈帅 《汽轮机技术》 北大核心 2016年第3期191-194,共4页

我国直接空冷机组大多分布在多风多沙少雨的北方地区,风沙对空冷单元翅片管的磨损有重要影响。基于某电厂实际数据,建立三维模型,模拟了5m/s和7m/s的入口风速,不同通风方式下,不同粒径沙粒在空冷单元内部的运动轨迹。由结果分析比较得到... 我国直接空冷机组大多分布在多风多沙少雨的北方地区,风沙对空冷单元翅片管的磨损有重要影响。基于某电厂实际数据,建立三维模型,模拟了5m/s和7m/s的入口风速,不同通风方式下,不同粒径沙粒在空冷单元内部的运动轨迹。由结果分析比较得到,小粒径的沙粒对空冷翅片管的影响较大,并且随风速增大,沙粒对空冷翅片管的影响增大。在旋流通风方式下,沙粒对空冷翅片管的影响区域减小,减轻了沙粒对翅片管束的磨损,为实际工程应用提供了一定理论参考。 展开更多

关键词 风沙 运动轨迹 空冷单元 磨损 旋流

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环境风对新型空冷单元换热特性影响的研究 被引量：1

16

作者 周玉 施宏波 +1 位作者 程友良 骆克 《汽轮机技术》 北大核心 2019年第2期123-126,共4页

针对由环境风所造成的直接空冷单元热风回流、传热恶化等问题,以某600MW直接空冷机组为例,采用Fluent软件分别建立传统A字形与新型圆台形空冷单元计算模型。在添加常见挡风墙的前提下,对两种空冷单元的换热特性进行对比研究。着重分析... 针对由环境风所造成的直接空冷单元热风回流、传热恶化等问题,以某600MW直接空冷机组为例,采用Fluent软件分别建立传统A字形与新型圆台形空冷单元计算模型。在添加常见挡风墙的前提下,对两种空冷单元的换热特性进行对比研究。着重分析了不同环境风速下,两种空冷单元的温度分布,最高温度、平均温度及高温区域的变化趋势。并从风机风量与换热量两个角度,对其进行对比。结果表明:在不同环境风速下新型圆台形空冷单元换热表现更稳定、抗环境风干扰性更强。无论是经济性还是安全性较传统A字形空冷单元都具明显优势。 展开更多

关键词 圆台形空冷单元 环境风 换热特性 数值模拟

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空冷单元加装弯叶式导流板的数值研究 被引量：6

17

作者 程友良 张宁 +1 位作者 史亚骏 汪辉 《节能》 2017年第1期42-46,共5页

空冷单元换热面的最高温度直接影响着空冷单元的安全长久使用,同时也标志着其换热效果。针对直接空冷凝汽器空冷单元典型结构中所存在的局部高温问题,以龙山电厂600MW机组的模型为例,在空冷单元内部加装弯叶式导流板,对加装不同形式和... 空冷单元换热面的最高温度直接影响着空冷单元的安全长久使用,同时也标志着其换热效果。针对直接空冷凝汽器空冷单元典型结构中所存在的局部高温问题,以龙山电厂600MW机组的模型为例,在空冷单元内部加装弯叶式导流板,对加装不同形式和位置导流板下的空冷单元流场和温度场进行了数值模拟研究,并与原空冷单元模型和已有的加装弓形导流板的空冷单元模型进行比较,得到了较为理想的结果,为直接空冷单元结构的改进优化提供了参考依据。 展开更多

关键词 直接空冷单元 导流板 对比分析 流动传热特性 数值模拟

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圆台形空冷单元供风方式优化数值模拟研究 被引量：1

18

作者 程友良 张宁 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第6期75-81,共7页

鉴于圆台形空冷单元换热中存在的诸多问题,保证空冷凝汽器单元的安全长久运行,通过在冷却壁面下部添加引风环,风机从侧面进风来改善圆台型空冷单元的换热效果。首先利用Fluent软件对出风口狭缝宽度以及倾斜角度对空冷单元换热特性的影... 鉴于圆台形空冷单元换热中存在的诸多问题,保证空冷凝汽器单元的安全长久运行,通过在冷却壁面下部添加引风环,风机从侧面进风来改善圆台型空冷单元的换热效果。首先利用Fluent软件对出风口狭缝宽度以及倾斜角度对空冷单元换热特性的影响进行模拟分析,确定较优宽度与倾角,得出针对单个空冷单元较优的侧面供风结构;其次将空冷岛分散供风改为集中供风,将新型供风方式下空冷单元换热特性及经济性与原有供风方式进行对比,得到换热性能较好、经济性较好的供风方式。 展开更多

关键词 空冷单元 圆台形 引风环 侧面供风 集中供风

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直接空冷单元流场特性数值研究 被引量：1

19

作者 周敬博 陈梅倩 《铁路节能环保与安全卫生》 2011年第2期67-71,共5页

通过数值模拟,分析风速、平台宽度、挡风墙高度、挡风墙形状等因素影响下的空冷单元空气流动的变化规律。研究结果表明,环境风速对流场影响较大,随着环境风速的增加,轴流风机的通风量降低,当环境风速为11 m/s时,轴流风机流量为无风时的6... 通过数值模拟,分析风速、平台宽度、挡风墙高度、挡风墙形状等因素影响下的空冷单元空气流动的变化规律。研究结果表明,环境风速对流场影响较大,随着环境风速的增加,轴流风机的通风量降低,当环境风速为11 m/s时,轴流风机流量为无风时的63%;空冷平台宽度对流动传热特性影响很小;加装挡风墙下延对空冷单元轴流风机吸风量有显著提高。 展开更多

关键词 直接空冷单元 流场 数值模拟 挡风墙

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对直接空冷机组空冷单元内纵向双排喷雾增湿系统布置的数值模拟 被引量：2

20

作者 张情 《发电设备》 2011年第1期15-18,共4页

应用气水两相流的传热传质理论,建立了600 MW直接空冷机组空冷凝汽器喷雾增湿三维数学模型,利用CFD软件对空冷单元内喷雾增湿系统进行数值摸拟,分析了喷嘴纵向布置方式及喷雾方向对增湿效果的影响。经过空冷凝汽器的变工况计算,得到了... 应用气水两相流的传热传质理论,建立了600 MW直接空冷机组空冷凝汽器喷雾增湿三维数学模型,利用CFD软件对空冷单元内喷雾增湿系统进行数值摸拟,分析了喷嘴纵向布置方式及喷雾方向对增湿效果的影响。经过空冷凝汽器的变工况计算,得到了喷嘴最佳布置方式。 展开更多

关键词 汽轮机 空冷单元 喷雾增湿 数值模拟 喷嘴布置

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