性能分析对自然通风冷却塔通过数值模拟和烟囱

Kanteyya一¹Kiran Kumar Rokhade²

机械工程系助理教授,HKESSLN工程学院Rachiur (D), Karanataka (S),印度(C)
机械工程系助理教授,Coorg理工学院,Ponnampet,南Kodagu (D)卡纳塔克邦,印度(C)

文摘

双曲线自然通风的流场wet-cooling塔,拥有伟大的对电厂的经济和安全的影响,通过数值模拟进行了研究。建立了数学模型,分析了以优化冷却塔和评估其效率和数值研究channelchimney系统是为了阐明传热和流体流动的行为。2 d CFD模型的自然通风冷却塔和烟囱像散热器开发板欧拉多相模型被用来模拟在自然通风冷却塔传热传质雨区和RNG湍流模型与分散选项用于多相流的湍流模型。这项研究的结果发表在当地空气的温度测量内部之间的对称加热通道和绝热扩展。

关键字

冷却塔、烟囱、静态压力,计算流体动力学。

介绍

一)冷却塔:

冷却塔的重要性在装备发电厂可以通过热量降低循环水的温度和质量交换和源于冷凝器的热量释放到环境中高效[1]。材料的冷却塔核电站作为钢结构

烟囱B):

自然对流是一个能源运输过程发生由于Buoyancy-induced流体运动发生在身体力场的存在。据作者Mohiuddin &康德[2]介绍了湿的热设计的详细方法,反流和交叉流类型的机械和自然通风冷却塔。据作者楚&拉赫曼[3]提供了一个初步报告在每个配置的单个数据点和without-wire网烟囱适配器,额定热负荷为2.35千瓦的空气冷却换热器模型,显示45%的草案增强配置装有金属丝网的烟囱适配器。烟囱钢的材料或使用一段时间使用沙子和砖块

C)方法:1)前处理组成的建筑几何网格的生成在表面或卷。对二维映射网格四边形的面孔和其他面临更容易开发像三角形

2)边界条件的定义和其他参数,初始条件,开始前的模拟流畅,网格必须检查和扩展和修改,如果必要的。这包括压缩系数的选择、粘度、传热考虑,层流或湍流,稳定或与时间有关的流。

3)解决问题的过程,它是通过迭代直至收敛的变量。首先,流的变量必须初始化和设置计算从用户指定的某一部分

4)后期处理或分析的计算结果。有很多选择:轮廓、x - y图,速度矢量、路径。多变量,可以分析:速度,压力,动荡、部队、密度等。

二世。本研究的目标

一个¯§确定平均传热传质系数

一个¯§检查各种参数的影响,如饲料流量、空气流量、入口水温度、焓、热导率、密度、湍流粘度等对冷却塔的性能。

一个¯§channel-chimney系统研究是为了阐明传热和流体流动的行为。

一个¯§不同流体运动区域内观察到烟囱。流入的空气中检测到较低的延伸率,尤其是对于大型的值的比值烟囱的加热通道的宽度

三世。流程图表示的分析方法

组成的建筑几何,网格的生成在表面或卷。这个阶段是完成了软件超网、流利。几何图形也可以从其他CAD软件就像CATIA进口。创建网格有超网提供不同的选项。

对二维映射网格四边形的面孔和其他面临更容易开发像三角形

第四,CFD分析的基本步骤

一个¯§问题识别和预处理

1。定义模型。

2。识别领域。

3所示。设计和创建网格

一个¯§解算器执行

1。建立数值模型。

2。计算和监控解决方案。

一个¯§后处理

1。检查结果。

2。考虑修改模式

表1:冷却塔入口水条件

热量从水中移除率等于所获得的空气速度,因此可以编写以下表达式

第六,为冷却塔及烟囱几何细节

七世。边界条件

一)冷却塔:

速度入口边界条件用于定义空气的入口速度和其他属性。速度大小的空气需要正常进口的边界和湍流强度和长度尺度。定义热条件和物种的摩尔分数。定义的压力让是让空气和其他区也同样定义。在细胞表面的身体被认为是流体和操作压力是101.325 Pa上游中线的冷却塔。重力加速度是9.81米/ s2。工作温度是298.16 K和操作密度是1.22公斤/立方米

B)烟囱散热器:

边界条件的二维热沉,我们关心的是:恒壁温Tw 400 k,恒定距离的平行板b为0.04 m。散热器空气与周围的流体恒定Prandtel数为0.74,和温度在300 k T∞,密度ρ= 1.22公斤/立方米,零表压和速度是考虑1 m / s。

八世。结果和讨论

一)冷却塔:静态空气温度的轮廓。在环境温度的空气进入冷却塔和突然的温度变化由于接触热水从喷嘴。雷竞技网页版图3(一个)显示最高温度区域靠近中间我大肠的冷却塔轴纵轴和冷却塔壁之间。随着气流温度的降低和冷却塔壁附近的空气温度降低。

”

压强是常数都会冷却塔的墙如下图3所示(b)和填充它总是高于上面填满。墙附近的动压有更高价值的冷却塔和较小的价值高度垂直轴附近的冷却塔

热力性能分析三线附近被绘制为轴(图4所示),在墙附近,轴和墙之间。温度是在中线的高价值318 K和低墙307 K附近因为在中间空气接触更多的热水从喷嘴。雷竞技网页版总压强是突然从7 Pa为0 Pa填充区域,然后轻微增加根据冷却塔的高度和密度高壁附近的冷却塔(见图4 b)。流体的热导率是1400 W / m k冷却塔的轴,因为高温和低密度。湍流强度的变化随机the12m然后将其平滑值(如图4所示c)。

B)烟囱像散热器:通过观察图5 a的打击,5 B和5 c显示温度曲线,压力和速度剖面的变化在墙端由于3条款即膨胀比、通道扩展率和质量流率

从图6显示了热量流动在没有暖气的墙。热扩散对冷环境空气接近出口的烟囱,从图6 b出口通道的速度是多通道的中心因为高散热片宽度。边缘效应比通道的中心,但对流通道的速度保持不变,压力降低,因为增加板的高度。通道扩展比L / Lh = 3.0和膨胀比B / B = 3.0。边缘的温度、压力在进口和出口通道的速度是345.624 K, 0.676 Pa和1.084 m / s分别在第七模型。

第九。结论

进行二维CFD模拟为研究湿式冷却塔的热力性能的整体变化发生在三个区。

一个¯§液体的导热系数更纵轴的冷却塔。

一个¯§流体的密度是温度倒数的输入值。

一个¯§液体低焓的冷却塔的墙。

一个¯§湍流强度增加到雨区然后减少,湍流粘度降低填充区,然后增加。

¯§流函数是线性恒定轴和减少根据高度中线和行墙附近。雨后焓降低区,其价值很低墙附近的区域。

引用

P.K.唠叨“发电厂工程”,塔塔麦格劳-希尔出版有限公司第九再版2005
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