湿式冷却塔加装挡风板的数值研究
 
     
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湿式冷却塔加装挡风板的数值研究

  湿式冷却塔加装挡风板的数值研究

  针对我国北方冬季湿式冷却塔运行时填料下表面、进风口以及基环面等处容易结冰的问题,在冷却塔的进风口处加装挡风板,建立了冷却塔内的传热传质模型,并采用CFD软件模拟和分析了在不同横向风速和不同环境温度下加装不同层数的挡风板时冷却塔的热力特性.结果表明:在风速小于4m/s时,塔内的迎风面空气温度较低,极易结冰;随着风速的增大,低温区逐渐向背风侧转移;当风速为8m/s,环境温度分别为-10℃、-17℃、-23℃时,分别在冷却塔内加装1 层、3层和5层挡风板,能大大改善塔内温度场,有效防止塔内结冰。

  由于我国北方冬季气温低造成湿式冷却塔内传热不均,导致在冷却塔的填料下表面、进风口以及基环面等处容易结冰,严重影响冷却塔正常运行,同时也缩短了冷却塔的使用寿命,增加了冷却塔的运行成本,因此考虑在冷却塔的进风口处加装挡风板.挡风板的最佳层数与风速和气温有关,为了找到气温、风速与挡风板最佳层数的关系,需要对冷却塔的内部流场进行数值模拟.计算流体力学(CFD)是20世纪60年代起伴随计算机技术迅速崛起的学科,而Fluent是大型商业化CFD软件,目前被广泛应用于数值计算领域.该软件提供了大量计算流体问题的相关模型和算法,并设置了外接用户端口(UDF),具有稳定性好、适用范围广、精度高和拓展性好等优点,因此笔者选用Fluent作为冷却塔的数值模拟平台.笔者以某电厂600MW机组逆流湿式自然通风冷却塔为例,在进塔水温为26.92℃、进水量为11 829.7kg/s的工况下,环境温度为-10℃、未挂挡风板时对不同风速下冷却塔填料下面的空气温度场以及水滴的最低温度进行了数值模拟,纠正了通常认为水滴和空气场的最低点温度在迎风面且不随风速变化的理论。

 

 

 
 
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