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大型湿式冷却塔雨区水滴直径分布的现场试验

中国电机工程学报 2020年第13期40卷 4219-4225页

作者：陈学宏孙奉仲吕冬强陈振华管洪军张月雷山东大学能源与动力工程学院山东省济南市250061 胜利石油管理局胜利发电厂山东省东营市257000

冷却塔雨区水滴直径的分布规律对其热力和阻力特性具有显著影响。基于此,对某大型湿式冷却塔雨区水滴直径进行了现场测试,探究了不同进塔风速工况下,冷却塔不同雨区位置处水滴直径分布规律。测试结果表明雨区水滴直径主要分布在0.5~11m... 详细信息

冷却塔雨区水滴直径的分布规律对其热力和阻力特性具有显著影响。基于此,对某大型湿式冷却塔雨区水滴直径进行了现场测试,探究了不同进塔风速工况下,冷却塔不同雨区位置处水滴直径分布规律。测试结果表明雨区水滴直径主要分布在0.5~11mm之间。在低进塔风速工况下,不同周向位置和径向位置处水滴直径的分布规律基本一致;而随着下落高度的增加,直径小于3mm的水滴个数占比增加,直径大于4mm的水滴个数占比降低,同时各直径范围的水滴个数占比的均匀性有所降低。当进塔风速较高时,大直径水滴发生破碎的概率大幅增加,导致迎风位置处直径小于4mm的水滴个数占比增大。另外,在高进塔风速工况下,不同下落高度处的水滴直径分布趋于一致。

关键词：冷却塔雨区水滴直径进塔风速现场测试

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冷却塔雨区的热力特性

水利学报 2000年第3期31卷 12-18页

作者：赵振国石金玲周常虹滕新军中国水利水电科学研究院北京100044

本文首先通过不同淋水高度、淋水密度、过塔风速等的逆流及横流试验塔的热水试验,求出相应条件下的淋水水滴当量直径,再在工业塔的条件下,利用水滴散热公式,计算出雨区散热效果,化为无因次数-冷却数,作出图及计算公式.利用所给图或公式。

关键词：冷却塔逆流雨区热力特性

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蒸发式冷凝器雨区气温水温测量方法的研究

流体机械 2011年第7期39卷 68-70,21页

作者：陈良才程奇刘百强路远明杨博焦彦红华中科技大学湖北武汉430074 中国石油化工股份有限公司武汉分公司湖北武汉430082

对蒸发式冷凝器雨区中空气与喷淋水滴进行传热试验研究的困难主要在于雨区中的空气温度难以准确测量。针对蒸发式冷凝器雨区空气与水逆向流动的特点,设计了可以同时测量雨区气温和水温的装置。试验测量了不同喷淋量和不同风速下的雨区... 详细信息

对蒸发式冷凝器雨区中空气与喷淋水滴进行传热试验研究的困难主要在于雨区中的空气温度难以准确测量。针对蒸发式冷凝器雨区空气与水逆向流动的特点,设计了可以同时测量雨区气温和水温的装置。试验测量了不同喷淋量和不同风速下的雨区气温值,根据传热学和热力学理论分析了雨区气温测量值的变化规律。试验和分析表明,该装置能有效分离水和空气,准确测出气温和水温。本测量方法对气液两相逆向流动的深入实验研究有积极作用。

关键词：蒸发式冷凝器雨区气水分离温度测量

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基于数值方法确定冷却塔雨区水滴粒径分布

汽轮机技术 2018年第5期60卷 353-356页

作者：王晨晨刘江王明勇姚秀平赵秀锋上海电力学院能源与机械工程学院上海200090 西安热工研究院有限公司西安710054 宝武集团环境资源科技有限公司上海201999

以某电厂逆流式自然通风冷却塔为研究对象,采用数值模拟方法对雨区水滴粒径大小的选取进行探究。针对过往研究中雨区水滴采用单一粒径不能同时兼顾热力特性和阻力特性准确性的不足,提出采用高斯分布粒径来实现DPM模型的数值模拟。通过... 详细信息

以某电厂逆流式自然通风冷却塔为研究对象,采用数值模拟方法对雨区水滴粒径大小的选取进行探究。针对过往研究中雨区水滴采用单一粒径不能同时兼顾热力特性和阻力特性准确性的不足,提出采用高斯分布粒径来实现DPM模型的数值模拟。通过将单一粒径、均匀分布粒径和高斯分布粒径3种设置条件下的数值模拟结果与冷却塔实测工况进行对比,结果表明粒径呈高斯分布的数值模拟能够更好的反映实测雨区的热力和阻力特性。

关键词：冷却塔雨区数值模拟高斯分布均匀分布

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蒸发式空冷器雨区气温测量及设计程序开发

蒸发式空冷器雨区气温测量及设计程序开发

作者：程奇华中科技大学

学位级别：硕士

蒸发式空冷器是一种换热效率高、耗水量小并值得深入研究和广泛应用的冷却设备。目前国内外尚无公认的蒸发式空冷器设计计算软件，其中一个重要原因就是水风逆流的雨区的空气温湿度无法准确得知，即整个空冷流程中空气的进出口含湿量差... 详细信息

蒸发式空冷器是一种换热效率高、耗水量小并值得深入研究和广泛应用的冷却设备。目前国内外尚无公认的蒸发式空冷器设计计算软件，其中一个重要原因就是水风逆流的雨区的空气温湿度无法准确得知，即整个空冷流程中空气的进出口含湿量差值无法得知，也就无法得知喷淋水的蒸发量。本文针对蒸发式空冷器雨区空气与水逆向流动的特点，设计了可进行气水分离，并同时测量雨区气温和水温的装置。实验室和工业现场的测量实验表明，该装置能有效分离水和空气，准确测出气温和水温，为实验研究蒸发式空冷器的管外传热传质提供了有效的测试方法。参考商业软件HTRI，本文设计了蒸发式空冷器设计程序的使用界面;同时结合Aspen Exchanger Rating＆Design，采用Visual ***语言，开发了蒸发式空冷器设计软件，以帮助设计人员完成蒸发式空冷器的设计。使用Aspentechproperties求得蒸发式空冷器管内热流体混合组分的气液百分比，以确定热流体进口物性参数，并作为初始条件输入本设计程序。在开发软件过程中，研究了蒸发式空冷器的管内无相变和有相变的分段计算方法，并参考了相关的传热系数准则式，探讨了管外传热传质系数的拟合关系式。最后，在风量、喷淋量的组合工况下，针对某实际蒸发式空冷器进行调试检验和换热任务检验。所开发的软件设有Excel软件接口，可进行数据读写;可依据工艺条件和结构参数，进行蒸发式空冷器的传热计算和设计校核。

关键词：蒸发式空冷器雨区温度湿度程序设计换热分析

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电厂冷却塔雨区性能的数值计算研究

电厂冷却塔雨区性能的数值计算研究

作者：闫东山东大学

学位级别：硕士

自然通风逆流湿式冷却塔作为一种稳定高效的冷端设备,被广泛应用于电厂中,冷却塔的性能对电厂的安全和经济运行有着重要影响,因此对其进行精确的研究计算具有重要意义。CFD技术可以为冷却塔的设计、实验等提供预判及指导,具有较高的经... 详细信息

自然通风逆流湿式冷却塔作为一种稳定高效的冷端设备,被广泛应用于电厂中,冷却塔的性能对电厂的安全和经济运行有着重要影响,因此对其进行精确的研究计算具有重要意义。CFD技术可以为冷却塔的设计、实验等提供预判及指导,具有较高的经济性和准确性,是冷却塔研究计算的一个重要手段。在冷却塔的雨区中,大量尺寸不一、形态各异的水滴在空气流中下落,所发生的物理现象十分复杂,且水滴的传热传质和通风阻力在整塔中占有较大比重,雨区建模的准确性直接关系着整塔数值计算结果的合理性和可信度。然而,在过去的研究中,由于雨区现象的复杂以及计算方法的局限等,雨区模型往往被过度简化,这势必为整塔计算带来误差。如今随着科学水平的进步,水滴运动中的些规律和现象已有了更为精准的公式成果进行表达,CFD技术的发展也为这些新成果融入雨区计算提供了充分的支撑和条件。为进一步补充完善雨区计算模型,本文借助FLUENT软件平台,建立了冷却塔三维数值计算模型,其中配水区和雨区使用离散相模型,填料区使用自定义标量和源项的形式表达,通过所编写的UDF扩展程序实现三区的参数衔接和传递,完整地还原了塔内气水两相流动的各种物理过程,用实型塔的实测工况数据验证了所建计算模型的准确性。针对以往研究中对雨区所作的两种常见假设,即将水滴视为球体和将水滴视为单一直径,进行了探讨和修正。通过在计算中引入多种水滴下落的阻力系数公式,对比分析了将水滴视为球体和非球体时计算结果的不同,发现将水滴变形因素考虑在内时,冷却塔传热传质及通风阻力的计算结果有较大改观,然后进一步分析了使用不同的水滴当量直径对计算结果的影响,发现使用一个当量直径并不能使所有指标都获得较为理想的计算结果,基于这一点,尝试将FLUENT函数库中提供的两种概率分布函数作为雨区水滴的直径分布形式引入计算,结果表明,使用直径离散分布可以对计算结果起到调节增补作用,比使用单一直径时各项指标的计算结果更为合理。基于以上分析,给出了有关冷却塔数值模拟的合理建议,对今后的研究具有一定的指导意义。

关键词：冷却塔雨区离散相模型水滴变形直径分布

自然通风逆流湿式冷却塔雨区水滴粒径分布及阻力性能研究

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自然通风逆流湿式冷却塔雨区水滴粒径分布及阻力性能研究

作者：孙文帅山东大学

学位级别：硕士

冷却塔雨区作为重要的传热区域,其自身冷却效率的提升对于电厂整体换热效率的提升以及标准煤耗率的降低都有重要的意义。目前国内外对冷却塔雨区的研究并未全面铺展开来,雨区水滴粒径局限于用当量直径来概括描述,雨区进出口阻力局限于... 详细信息

冷却塔雨区作为重要的传热区域,其自身冷却效率的提升对于电厂整体换热效率的提升以及标准煤耗率的降低都有重要的意义。目前国内外对冷却塔雨区的研究并未全面铺展开来,雨区水滴粒径局限于用当量直径来概括描述,雨区进出口阻力局限于用含无量纲修正系数的经验公式来粗略计算,这都源于雨区内部环境的复杂性以及空间过大。雨区水滴研究中的粗略化描述和计算必然给雨区整体的计算带来较大的误差,因而对雨区水滴粒径的精准描述很有必要。因此,本文将自然通风逆流湿式冷却塔雨区水滴粒径和雨区进出口阻力作为研究对象,主要采用现场试验与中试冷却塔实验相结合的研究方法。首先对常规塔雨区的水滴粒径展开现场测试,利用OTT Parsive12水滴谱仪采集分析雨区内水滴速度、粒径、数目等,并针对不同机组的冷却塔进行横向对比分析,进一步分析水滴粒径分布规律;其次研究气水比对水滴粒径的影响,在高位中试冷却塔上研究不同气水比下高位中试冷却塔雨区水滴粒径分布情况。本文最后对高位中试冷却塔小雨区进出口阻力进行现场实测,分析高位中试冷却塔小雨区阻力占比,进一步完善相应的阻力性能研究。通过以上分析,本文进行了如下研究:(1)常规塔不同机组水滴粒径的比较:对于335MW、635MW、1000MW的机组,其整体粒径累计占比走势图较为一致,即绝大多数水滴的粒径大小处于0～8mm,占比达到85%以上,在0～5mm范围内粒径累积占比接近一条直线,之后粒径占比增长趋势放缓,在10mm以后接近1 00%,即水滴粒径基本均处于10mm以下。区别在于,随着机组从335MW增大至635MW,小粒径数目在增加但是相对占比在降低,中粒径和大粒径占比有所提升。而当机组功率从635MW继续增大至1000MW时,小粒径数目随着功率的增大而逐渐增加,小粒径占比随着功率的增大先减小后显著增大,中粒径和大粒径数目随着功率增大变化不是十分明显,但是占比随着功率增大而相对降低。(2)高位中试冷却塔变气水比情况下水滴粒径分布情况的对比:研究了定水变风(反映环境侧风的影响)和定风变水(反映循环水泵运行方式的影响)两种气水比的调节方式,这两种方式都会对水滴粒径分布造成影响,而他们的影响也略有不同。定水变风时,随着气水比的增大,在一定范围内,由于风吹使得小粒径占比增大,而超过这一范围后,较大的通风阻力又使大粒径的占比重新升高;定风变水时,随着气水比的减小,一定范围内,小粒径数目增大,占比也在增大,超过一定范围后,由于淋水量过大,又使得位于初始粒径范围的大粒径占比提升。(3)高位中试冷却塔雨区进出口压力差的测试,以及雨区粒径分布与压差之间的关系:在定水变风工况下,随着进塔风量的的增大,高位塔小雨区集水装置的压降逐渐增大,但是压降占比也从整塔压降的12.2%逐渐下降至1 0.5%。结合粒径分布情况,当风机转速从600 r/h增加至900 r/h时,水滴总体数目在增加,小粒径的占比提升大粒径占比显著降低。这是因为水滴在风吹作用下破碎成更为细小的水滴,增大了气水接触阻力,但是进风量的增大对填料区压降提升作用更为明显从而使集水装置这部分的压降降低;而当风机转速继续增加至1300 r/h时,水滴总体数目逐渐减小,大粒径占比也重新提高,整个粒径占比分布较之前更为均匀。这是因为此时风速较高,较多的水滴在风吹作用下被裹挟成大粒径水滴,而较高的风速也一定程度增大了集水装置部分的压降。在定风变水工况下,随着进塔水量的的增大,高位塔小雨区集水装置的压降明显升高,压降占比也从整塔压降的11.14%逐渐升高至16.89%。结合这部分粒径分布情况,当进塔水量从500 m3/h增大至700 m3/h时,水滴总体数目在减小,大粒径水滴占比明显降低,这是由于水量的增大造成水滴下落过程中有更多的水滴运动形式的发生,造成大粒径占比的减小,而进塔水量的增加也很大程度上增大了气水流动阻力.造成集水装置部分压降显著的提升。对比定水变风调节气水比可以看出,定风变水调节气水比对高位塔小雨区集水装置处阻力的变化影响更为明显,淋水量的增大可以较为明显的提升集水装置压降占比。而定水变风的气水比调节方式,各区域压降变动幅度相对较小,较为稳定。

关键词：湿式冷却塔雨区水滴粒径分布雨区阻力气水比

雨区由南北移华北、东北等地加紧防汛抗御洪涝灾害南方部分地区积极进行抗台抗旱斗争

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中国水利 1962年第16期 30-31页

(本刊讯) 7月初,雨区开始由南北移,全国大部分地区均已进入汛期。各有关省区的人民委员会都及时发出指示,对防汛工作做了部署。7月上旬,长江流域自四川省至江苏省,沿江两侧地区均有较大暴雨。上流岷江、沱江、鸟江、嘉陵江相继出现小洪... 详细信息

(本刊讯) 7月初,雨区开始由南北移,全国大部分地区均已进入汛期。各有关省区的人民委员会都及时发出指示,对防汛工作做了部署。7月上旬,长江流域自四川省至江苏省,沿江两侧地区均有较大暴雨。上流岷江、沱江、鸟江、嘉陵江相继出现小洪峰。长江中下游干流水位受洞庭湖、鄱阳湖涨水等影

关键词：雨区省区洪涝灾害内蒙古东北东北三省东三省抗台斗争防汛准备

我国不同雨区的降水周期现象以及与夏季风的可能关系

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南京气象学院学报 1989年第2期12卷 223-230页

作者：杨松

本文选1972、1979和1980年3年我国华南、西南地区以及长江流域夏季(6—8月)的逐日降水资料进行了谱分析,发现上述3地区的夏季降水都存在明显的准双周和单周周期振荡,分析了降水的周期振荡与夏季风之间的可能关系,并指出准双周现象的降... 详细信息

本文选1972、1979和1980年3年我国华南、西南地区以及长江流域夏季(6—8月)的逐日降水资料进行了谱分析,发现上述3地区的夏季降水都存在明显的准双周和单周周期振荡,分析了降水的周期振荡与夏季风之间的可能关系,并指出准双周现象的降水周期在我国传播的天气过程可能是西太平洋副热带高压的西伸北上的准双周变化。

关键词：降水周期现象夏季风雨区