Исследование влияния скорости ветра на неравномерность распределения воздушного потока в башенных градирнях
М.Д. Фомичев, В.П. Жуков, М.В. Козлова
Вестник ИГЭУ, 2024 г. выпуск 6, сс. 75—80
Скачать PDF
Состояние вопроса. Дефицит источников слабоминерализованной воды в местах строительства и эксплуатации мощных энергоблоков ТЭС и АЭС обусловливает необходимость повышения эффективности систем оборотного охлаждения. В этих условиях важную роль приобретают системы оборотного охлаждения воды с башенными градирнями, повышение эффективности которых при различных погодных условиях путем моделирования и оптимизации процессов тепломассообмена имеет особую актуальность.
Материалы и методы. Моделирование движения потоков воздуха в градирне осуществляется с использованием программного комплекса ANSYS Fluent. Процесс охлаждения воды в рамках методологии матричного моделирования многопоточных тепломассообменных установок рассчитывается с учетом найденного распределения потоков воздуха в градирне.
Результаты. Найдено поле скоростей воздуха и распределение потоков воздуха по сечению градирни при различных скоростях ветра. Приведена оценка влияния неравномерности потоков воздуха по сечению на эффективность охлаждения воды. Предложены пути и методы выравнивания данных неравномерностей при различных погодных условиях.
Выводы. Разработанная комбинированная модель процесса тепломассообмена в градирне позволяет эффективно решать задачи выбора оптимальных конструктивных и режимных параметров оборудования систем охлаждения при различных погодных условиях, а также проводить диагностику состояния системы оборотного охлаждения.
1. Калатузов В.А., Павлов В.А. Расчет ограничений электрической мощности ТЭЦ, связанного с работой систем циркуляционного водоснабжения // Электрические станции. – 1987. – № 4. – С. 18–22.
2. Калатузов В.А. Повышение располагаемой мощности тепловых электростанций с градирнями: дис. … канд. техн. наук. – Иваново, 2003. – 113 с.
3. Лаптев А.Г., Башаров М.М., Лаптева Е.А. Математические модели и методы расчетов тепломассообменных и сепарационных процессов в двухфазных средах. – Казань: ТНТ, 2021. – 288 с.
4. Бродов Ю.М., Савельев Р.З. Конденсационные установки паровых турбин: учеб. пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1994. – 288 с.
5. Ледуховский Г.В., Поспелов А.А. Энергетические характеристики оборудования ТЭС. – Иваново, 2014. – 232 с.
6. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 328 с.
7. Исаченко В.П. Теплообмен при конденсации. – М.: Энергия, 1977. – 240 с.
8. Справочник по теплообменникам: в 2 т. Т. 1 / пер. с англ.; под ред. О.Г. Мартыненко и др. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 560 с.
9. Жуков В.П., Барочкин Е.В. Системный анализ энергетических тепломассообменных установок. – Иваново, 2009. – 176 с.
10. Фомичев М.Д., Жуков В.П. Расчетный анализ влияния неравномерности распределения теплоносителей по сечению градирни на температуру охлажденной воды // Состояние и перспективы развития электро- и теплотехнологии: материалы Междунар. науч.-техн. конф. (ХХII Бенардосовские чтения), Иваново, 2023. – Иваново, 2023. – С. 392–395.
11. Моделирование и расчет процесса тепломассообмена в башенных градирнях систем оборотного охлаждения ТЭС И АЭС / В.П. Жуков, М.Д. Фомичев, В.Н. Виноградов и др. // Вестник ИГЭУ. – 2022. – Вып. 3. – С. 57–63.
12. Бадриев А.И., Власов С.М., Чичирова Н.Д. Анализ нормальности распределения потоков в башенных испарительных градирнях // Вестник Казанского государственного энергетического университета. – 2021. – Т. 13, № 1(49). – С. 236.
13. Комбинированная модель тепломассообмена в башенных градирнях / В.П. Жуков, М.Д. Фомичев, Е.В. Барочкин и др. // Вестник ИГЭУ. – 2023. – Вып. 5. – С. 90–96.
14. FLUENT Incorporated, FLUENT Users Guide Release 12, Lebanon. – New Hampshire, USA, 2009.
15. Razafindrakoto E., Denis C. N3S-AERO: a multidimensional model for numerical simulation of flows in cooling towers // The 11th IAHR Cooling Tower Symposium. – Cottbus, Germany, 1998. – P. 1–12.
16. Majumdar A., Singhal A., Spalding D. Numerical modelling of wet cooling towers. Part 1: Mathematical and physical models // Journal of Heat Transfer. – 1983. – Vol. 105. – P. 728–735.
17. Numerical modelling of wet cooling towers. Part 2: Application to natural and mechanical draft towers / A. Majumdar, A. Singhal, H. Reilly, J. Bartz // Journal of Heat Transfer. – 1983. – Vol. 105. – P. 736–743.