濕式冷卻塔填料通道幾何特性對于熱力性能的影響研究.pdf

1、在電廠中，冷卻塔的作用就是冷卻溫度較高的冷卻水，通過塔內(nèi)冷卻水與空氣的熱量交換將熱量擴散到空氣中。在冷卻塔內(nèi)部，其冷卻性能主要受填料的熱力性能、運行的外界溫度、給水量、外界風速、除水器等的影響。填料是冷卻塔內(nèi)非常重要的換熱元件，分析其內(nèi)部的氣液換熱性能對分析冷卻塔的性能有重要意義。液膜的流動形態(tài)受到很多因素的影響，包括液體性質(zhì)、壁面材質(zhì)、壁面結(jié)構(gòu)、風速、水速等，而液膜的形態(tài)是影響換熱效果的重要因素，因此，本文從液膜形態(tài)的角度分析填料通道

2、內(nèi)氣液兩相流的流動與換熱。
　　本文首先通過壁面等效法建立了填料內(nèi)氣液兩相逆向流動換熱的數(shù)值計算模型，并通過對比與其他學者的計算結(jié)果驗證了模型的準確性。通過此模型計算了彎曲的填料通道內(nèi)的氣液兩相逆流換熱的情況，分析了液相的流動狀態(tài)隨時間的變化。給出了填料通道內(nèi)的溫度場、壓力場、液膜形態(tài)等參數(shù)隨風速、水速、通道傾斜角度變化的規(guī)律。通過對模擬計算結(jié)果分析可知，在電廠的工況范圍內(nèi)提高風速能夠有效的提高填料通道內(nèi)的持液量，冷卻效率，降低阻

3、力系數(shù)。在電廠工況范圍內(nèi)提高進水速度使得填料通道內(nèi)的液膜流動狀態(tài)變差，冷卻效率下降且阻力系數(shù)增加。文中分析了兩種傾斜角的填料通道內(nèi)液膜流動形態(tài)的差異，熱力特性的差異，由結(jié)果表明，30°傾斜角的模型在冷卻效果方面比45°和60°傾斜角的模型差，但在阻力方面比45°與60°傾斜角模型好，因此填料的傾斜角度的設(shè)置與實際工程的需求是相關(guān)的。
　　通過計算三維通道內(nèi)氣液兩相逆流過程的流動狀態(tài)與換熱，分析了三維通道內(nèi)氣液流動過程與氣水比的關(guān)系

4、，給出了流態(tài)、冷卻效率、阻力系數(shù)隨氣水比變化的關(guān)系。通過分析計算結(jié)果可知，隨著氣水比的增加，填料通道內(nèi)的冷卻效率明顯提高，且阻力系數(shù)有小幅度的減小。本文對不同的填料結(jié)構(gòu)進行研究，分析了填料通道結(jié)構(gòu)與熱力特性的關(guān)系。給出了三種孔徑的填料模型在液膜流動狀態(tài)，持液量，溫度場、冷卻效率，阻力系數(shù)等參數(shù)的不同，并對影響差異的因素進行深入分析。通過對比結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由于比表面積的差別，隨著填料孔徑的減小冷卻效率有明顯的提高?？s小后的阻力系數(shù)比改進前的結(jié)