電站凝汽器的數(shù)值模擬研究與應用.pdf

1、作為汽輪機發(fā)電機組的重要輔機之一，凝汽器工作性能的好壞對整個機組的安全性與經(jīng)濟性有十分重要的影響。因此，研究、開發(fā)和設計更高效合理的凝汽器成為人們努力的方向。由于凝汽器幾何尺寸大，內(nèi)部蒸汽流動與凝結換熱過程復雜，數(shù)值模擬的方法已成為研究凝汽器內(nèi)部流動和傳熱特性、設計凝汽器內(nèi)部管束結構的重要手段之一。 本文詳細地推導了用多孔介質模型修正后的N-S方程組，建立了凝汽器的數(shù)值模型，并給出了模型中分布阻力、分布質量匯的處理方法。

2、 本文運用上述的數(shù)值模型對N-16300-1型凝汽器進行了具體的模擬，得到了凝汽器殼側的流動、換熱細節(jié)，求得了殼側蒸汽的速度分布、壓力分布、空氣濃度分布、傳熱系數(shù)分布。根據(jù)得到的模擬結果，本文發(fā)現(xiàn)這種 N-16300-1型凝汽器的結構不合理，大量不凝結氣體的積聚阻礙了蒸汽的流動和傳熱。這與該電廠的凝汽器實際運行情況相一致。對此，本文提出了相應的改進建議，并對改進后的凝汽器進行了計算，結果證明改進后的凝汽器傳熱性能有很大的改善。

3、本文還對N-16300-1型凝汽器進行了變工況的模擬與分析，詳細揭示了凝汽器在四種工況下的汽相流動與傳熱過程，為凝汽器變工況運行時可能出現(xiàn)的問題提供了一些有用的信息。 最后，本文在保證冷卻面積不變的基礎上，對N-16300-1型凝汽器進行管束置換，并將置換后的凝汽器殼側蒸汽流動與傳熱特性進行模擬計算，與原結構的凝汽器模擬結果對比后發(fā)現(xiàn)置換后的凝汽器的傳熱效果更好。這為管束布置方式對凝汽器殼側蒸汽流動與傳熱特性的影響的研究提供了一