蛇形翅片单排管外侧空气流动与传热特性的数值研究.pdf

? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 蛇形翅片单排管外侧空气流动与传热特性的数值研究 发电设备( 2009 No. 4) 收稿日期 :2009202225 作者简介 :王　钊 (1984 ) ,男 ,助教 ,主要从事动力设备节能与经济运行研究。 蛇形翅片单排管外侧空气流动 与传热特性的数值研究 王 　钊 , 　曾旭华 (湖南省电力公司中心培训部 , 长沙 410131) 摘　要 :对直接空冷凝汽器蛇形翅片单排管外侧空气流动与传热特性进行了研究 ,利用 FL U EN T 软件 对翅片空气侧流动和传热性能进行数值模拟 ,分析了不同来流风速和翅片长度对传热系数和压力损失的影 响 ,为空冷凝汽器传热元件的设计与优化提供数据支持。 关键词 :空冷凝汽器 ;蛇形翅片 ;强化传热 ;流动特性 中图分类号 : T K264. 11 　　　文献标识码 :A 　　　文章编号 (2009) 0420233204 Numerical Simulation on Flow and Heat Transfer Characteristics at Air Side of Single2row Wavy2f inned Tubes WAN G Zhao , 　Z EN Xu2hua ( Training Center of Hunan Elect ric Power Corp oration , Changsha 410131 , China) Abstract :Flow and heat t ransf e r characte ristics at air side of single2row wavy2f inned tubes f or directly air2cooled condensers were studied. Numerical simulation on above f low and heat t ransf er characteristics was car ried out using sof tware FL U EN T , w hile inf luence of air sp eed and f in lengt h on t he heat t ransf e r coeff icient analyzed. This may serve as a ref e rence f or design and op timization of heat t ransf e r elements f or air2cooled condensers . Keywords :air2cooled condenser ; wavy f in ; enhanced heat t ransf er ; f low characte ristic 　　21 世纪以来 ,我国电力行业迅猛发展 ,而在 富煤少水地区火电厂用水困难问题却日益突出。 根据“十一五”规划的发展要求 ,开发大型空冷机 组能解决这一问题。 由于空冷机组单机容量的增加 ,迫使空冷系 统的主要设备的数量激增。为此 ,空冷散热器向 “大而少”的方向发展 ,空冷凝汽器的管排数减 少 ,管长增加。纵观 20 世纪 80 年代末至 90 年代 中期 ,国外投运的直接空冷机组的空冷凝汽器呈 现如下发展趋势 :3 排 53 mm ×16 mm 椭圆基管 →2 排 100 mm ×20 mm 椭圆基管 →单排 180 mm ×25 mm 椭圆基管 (仅为试验冷却元件 ,未见 正式投运) →单排 220 mm ×20 mm 扁平基管。 空冷凝汽器的基管管长 ,过去控制在 4. 5～6. 0 m ,后来已增加至 9 m[124 ] 。 目前 ,已经有大量文献对空气横掠翅片管的 传热性能进行了实验和数值研究[527 ] ,如 :文献 [ 8 ]对直接空冷凝汽器单元的流动传热性能进行 了研究 ;文献 [ 9 ]对开孔矩形翅片椭圆管流动与 换热特性进行了数值研究 ;文献 [ 10 ]对大型电站 直接空冷凝汽器传热性能进行了实验研究。 本文重点针对目前空冷机组中实际采用的 某型号蛇形翅片单排管 ,利用 FL U EN T 软件 ,分 析了不同的来流风速和翅片长度对传热系数和 压力损失的影响规律 ,为空冷凝汽器传热元件的 设计与优化提供一定的参考。 1 　蛇形翅片单排管的形状与结构特点 　　蛇形翅片单排管的外部形状见图 1。散热元 件由特殊工艺将蛇形铝翅片与钢管表面渗透致 ·332· ? 1994-2010 China Academ