凝结换热的管束排列数值优化研究
电厂冷凝器作为汽轮机机组的重要辅机之一,制约着整个热力发电厂的安全经济运行。如果凝汽器的管束布置不合适就会造成其换热效率不高,进而影响整个机组的经济性能。
管束排列形式的优劣对换热器运行时各项热力性能指标的好坏有重要的影响。此外决定换热器性能好坏的参数也较多,仅凭单一参数不能决定换热器是否为最佳。
因此本文提出无量纲综合性能系数K,且用K曲线的斜率作为换热器换热性能的评价指标。并利用该指标对案例进行了分析。
本文应用FLUENT软件,模拟水蒸气在水平管束外遇冷凝结的流动情况。数值模型基于多相流混合物模型,模型中加入自定义函数以实现蒸汽向水的转换,利用有限体积法及SIMPLE算法求解控制方程组。
本文数值计算了水蒸气在由圆管、椭圆管和滴形管三种管型所组成的换热器里的换热情况,得到了在不同管型、不同排列方式及不同管间距下的水蒸气压力场、速度场、温度场和换热器传热系数的变化值。结果表明,三种管型构成的换热器当进口蒸汽流速、温度以及压力一定的情况下,滴形管凝结换热效果最好,椭圆管次之,圆管最差。
三种管型叉排布置时换热效果均要优于顺排布置,其中顺排布置时,换热效 ...