电站空冷凝汽器新型翅片管流动传热性能的数值研究
2021-08-09郭永红刘志刚宋晓皎李丰亮
郭永红,刘志刚,宋晓皎,李丰亮
(1.山西能源学院,山西 晋中 030600;2.华能渑池热电有限责任公司,河南 三门峡 472400)
0 引言
直接空冷系统因其在节约水资源方面的巨大优势而被广泛应用在中国内陆富煤缺水的火电机组中。直接空冷系统通常由阵列布置的几十个空冷凝汽器单元构成,其中空冷凝汽器单元主要是由A型布置的翅片管束和位于A型架下方的轴流风机构成。翅片管束作为汽轮机排汽的主要换热部件,其流动传热性能直接关系到机组的经济高效运行,因此研究构成空冷凝汽器换热部件的翅片管流动传热性能及其强化传热具有重要意义。
国内外学者在翅片管的强化传热方面具有广泛的研究。Chi-Wen Lu,Jeng-Min Huang等采用数值方法研究了翅片管的几何结构参数对两排翅片管换热器流动传热性能的影响,包括翅片间距、基管间距、翅片厚度、基管直径。结果表明,随着横向基管间距的增大或基管直径和翅片厚度的减小,翅片管换热器性能逐渐增强[1]。Harun Bilirgen等对环形翅片管在不同翅片高度、厚度、间距和材质下的流动传热性能进行了数值研究。结果表明,翅片间距越小,翅片高度越高,翅片管换热能力越强[2]。Cathal T.O Cleirigh,William J. Smith通过对三排管螺旋翅片管束传热和压降性能的研究,验证了数值方法在模拟翅片管方面的可靠性。结果表明,管外努赛尔数和压降的数值模拟结果与已发表的经验公式相吻合[3]。Xiaoze Du,Lili Feng等采用实验和数值模拟的方法对直接空冷系统扁平管矩形翅片管束空气侧的流动传热性能进行了研究,同时研究了在翅片表面布置三角小翅后,翅片管束的流动传热性能变化,结果表明,在布置某一数量的三角小翅后,翅片管束的换热性能具有大幅提高[4]。……
