基于FLUENT的凝汽器性能的數(shù)值模擬研究.pdf

1、作為汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的重要輔機(jī)之一，凝汽器工作性能的好壞對(duì)整個(gè)機(jī)組的安全性與經(jīng)濟(jì)性有十分重要的影響。因此，研究、開發(fā)和設(shè)計(jì)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(dòng)與凝結(jié)換熱過(guò)程復(fù)雜，數(shù)值模擬的方法已成為研究凝汽器內(nèi)部流動(dòng)和傳熱特性、設(shè)計(jì)凝汽器內(nèi)部管束結(jié)構(gòu)的重要手段之一。 本文建立了凝汽器的二維數(shù)值模型，給出了模型中分布阻力、分布質(zhì)量匯的處理方法。在模型中采用多孔介質(zhì)模型，認(rèn)為殼側(cè)液相的作用主要表現(xiàn)在

2、對(duì)分布阻力關(guān)系式的影響上，忽略液相所具有的動(dòng)量及熱量交換，將凝汽器殼側(cè)的流動(dòng)簡(jiǎn)化為汽氣混合物在多孔介質(zhì)中具有分布阻力和分布質(zhì)量匯的單相二維定常流動(dòng)。模型簡(jiǎn)化后，取速度、壓力（u，v，p）為基本變量，采用求解壓力耦合方程組的半隱式方法（SIMPLE算法），通過(guò)質(zhì)量守恒方程、動(dòng)量守恒方程及空氣組分方程，最終求解速度場(chǎng)和壓力場(chǎng)以及其它熱力參數(shù)的分布。 根據(jù)分布阻力、分布質(zhì)量匯的處理方法，利用專門的商業(yè)CFD軟件Fluent完成凝汽器的

3、數(shù)值模擬過(guò)程。分別對(duì)單流程和雙流程的兩種凝汽器進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，得出兩種凝汽器的蒸汽速度分布、壓力分布和空氣濃度分布等，對(duì)凝汽器管束布置的合理性和換熱特性進(jìn)行對(duì)比分析。 單流程凝汽器流場(chǎng)分布比較平衡，左右兩側(cè)基本對(duì)稱，形成勻滑、無(wú)停滯區(qū)均勻分布狀態(tài)，基本上與氣流方向保持一致。管束布置合理。蒸汽中含有的非凝結(jié)氣體及含于非凝結(jié)氣體中的攜帶蒸汽均勻地匯聚起來(lái)被導(dǎo)入空冷區(qū)，進(jìn)一步被冷卻，空冷區(qū)的空氣濃度逐漸增大，最后被抽走。 雙