基于电站直接空冷式翅片管换热和流动规律及空冷单元流场特性数值研究

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1、北京交通大学硕士学位论文电站直接空冷式翅片管换热和流动规律及空冷单元流场特性数值研究姓名：曾时明申请学位级别：硕士专业：环境工程指导教师：陈梅倩20071201中文摘要摘要：本文对直接空冷式矩形翅片双排管和蛇形翅片单排管的气侧换热和流动特性进行了数值研究，得到了在不同迎面风速下，两种翅片管周围空气速度和温度分布，结果显示蛇形翅片单排管的气侧换热和流动阻力性能均优于矩形翅片双排管。分析了蛇形翅片单排管的翅片间距和翅片高度变化对翅片整体性能的影响，采用传热因子，与阻力因子．厂的比值作为评价准则，计算结果表明，在所研

2、究．／／f的工况中，翅片间距在4．5innl时，翅片管整体性能最佳，翅片高度在11rr吼时，翅片管整体性能最佳。考察了环境来流风速、空冷平台高度、环境温度、挡风墙高度和来流风向角五个影响因素，对空冷单元在大空问的流场特性进行了数值研究。计算结果表明来流风速及环境温度的升高对流场影响较大，减小了散热器的排风量，降低了轴流风机的吸风性能；而空冷平台高度对流场影响很小；挡风墙向下延伸可提高风机吸风能力，挡风墙向上延伸对空冷单元流场作用不大；来流风向角的改变使空冷单元流场发生较大变化，两侧散热器的排风量均呈波动性变化，

3、随着来流风向角的增大，轴流风机的吸风能力总体呈上升趋势。本文的研究结果不仅对翅片管的设计及优化具有指导意义，而且可为直接空冷机组凝汽器的设计和运行提供参考。关键词；直接空冷，换热与流动，流场特性，数值模拟分类号：TKl72ABSTRACTABSTRACT：Theair-sideheattransferandfluidflowofdoublerOWSrectangularfinnedellipticaltubesandsinglerowflatwave-finnedtubealeinvestigatednumer

4、ically．n峙airvelocityandtemperaturedistributionsonthesurfaceofthesetwokindsoffinsareobtainedatdifferentflowvelocities．Andtheresultsindicatethattheair-sideheattransferandflowcharacteristicofsinglerowflatwave-finnedtubeisgreaterthandoublerowsrectangularfinnedel

5、lipticaltubes．n地parametersincludingfinspacingandfinheightthatinfluencesinglerowflatwave-fumedtubeareoptimized．m_，toffactorratioreachesmaximumwhenfmspacingis4．5mmandfinheightis1millrespectivelywhenothergeometrystructureparameteraregiven．Theflowcharacteristics

6、ofacondenserunitindirectair-cooledpowerplantwhichaleinfluencedbycrosswindvelocity,platformheight,environmenttemperature，windbreakheightandtheangleofincidentflowaleanalyzednumericalIt．Theresultsindicatethatthecrosswindvelocityandenvironmenttemperatureincreasi

7、ngdepressthemassflowratethroughtheradiator,andalsodecreasethemassflowrateoffan；andtheeffectofplatformheightisslight；thesuctioncapacityoffanisimprovedwitllthewindbreakdownwardcontinuation,andtheeffectisSOslightwhenwindbreakupwardcontinuation；andthereisagreati

8、mpactontheflowcharacteristicwhentheangleofincidentflowischanged．themassflowrateoffanincreasewiththeangleraise．11圮currentresultscannotonlyprovideinstructionsforthedesignandoptimizationofthefumed-