李永华，李燕芳，魏杰儒，潘昌远

(华北电力大学能源与动力工程学院，保定 071003)

0 引言

冷却塔作为电厂重要的冷端设备之一，其正常运行对电厂至关重要。由于我国北方冬季气温较低，风速较高，容易使冷却塔进风口及填料下面等部位结冰。冷却塔结冰直接影响塔的热力性能，导致其使用寿命缩短，同时也增加了维修费用［1－2］。目前，北方电厂采用加装挡风板是防止冷却塔结冰的常见方式。

但是由于实际冷却塔尺寸较大以及内部流场分布复杂，对其内部热力性能的分析很难采用现场试验测量的方法。随着CFD软件技术的发展，许多复杂的物理模型可以利用FLUENT软件模拟分析。

文中利用FLUENT6.3软件对某电厂600 MW机组自然通风逆流湿式冷却塔进行数值模拟研究。通过模拟冷却塔在不同工况下(进塔水温分别为17.80 ℃，21.95 ℃，26.77 ℃，30.04 ℃时)的塔内流场，分析得出进塔水温对塔内不同特征面水温的影响规律，并进一步模拟加装不同层数挡风板后冷却塔内的流场的变化，找到进塔水温和加装挡风板最佳层数的关系。从而为优化冷却塔的防冻装置设计和电厂变工况运行加装最佳挡风板层数提供了一定的理论依据。

1 计算模型

1.1 模型选择与设置

在自然通风逆流湿式冷却塔实际运行中，传热和传质过程同时进行，而且水向空气散热主要是接触散热和蒸发散热，辐射散热量很小，因此可忽略不计。根据冷却塔介质的流动特性和 FLUENT软件模型的特点，对冷却塔计算模型作如下设置［3－8］: