火电厂直接空冷凝汽器传热性能实验研究

摘要

本文以空冷电厂凝汽器所采用的扁平管蛇形翅片为实验件，设计并搭建了部分风洞实验系统。针对翅片管两种布置方式——垂直和倾斜30°，对其进行传热性能和流动特性的实验研究。得到了扁平管蛇形翅片在不同风速下的对流换热系数和流动阻力，并拟合成相应的Nu数及厂因子随Re数变化的关联式和曲线。从两种布置方式Nu数及厂因子的变化曲线可以看出：随着雷诺数Re增加，Nu值不断增大，说明随着空气速度的增加，翅片管空气侧换热能力也不断增强；而随着雷诺数Re增加，f值不断减小。
　　 针对倾斜30°布置的翅片管，对翅片出口的流场进行了拍摄，得到了其出口的流动情况，由拍摄得到的图片结果可以看出：进入翅片空间的烟雾被翅片分割后，形成明显的相互平行的均匀流，流出翅片空间。
　　 分别针对翅片管垂直和倾斜30°两种布置方式进行了数值模拟计算，得到了两种情况下空气侧蛇形翅片管的流场情况，由模拟结果可以看出：经过翅片整流后，翅片管出口处空气流平行流出，并且会维持比较长的一段距离，虽然基管后部有回流产生，但面积较小，且速度较低，因此其对主流的影响并不明显。
　　 根据单排管实验及模拟得到的流动结果，对相邻人字排空间进行了数值模拟计算，得到了其热空气流场分布情况。由模拟的结果可以看出：空气流在相邻人字排之间呈现对称状态进入大气空间，并无涡流产生。