电站空冷技术的引入,很好地解决了华北地区“富煤缺水”的问题。空气冷凝器核心部件对整个空冷系统起着至关重要的作用,因而,对其流动和换热特性的研究也就显得十分重要。本文针对异型管空冷凝汽器的核心部件做了如下工作。 对电站空冷凝汽器矩形翅片异型钢管空气侧的流动与传热特性进行了数值模拟,对影响空气侧传热和流动性能的因素,包括环境温度、迎面风速、基管形状、翅片间距、翅片厚度、翅片高度进行了综合的优化分析。数值模拟结果表明:环境温度对空气冷凝器的表面换热系数和流动阻力几乎没有影响;随着迎面风速的增加,翅片管空气侧对流换热系数和流动阻力显著增加;基管形状对表面传热系数影响不大,但对流动阻力的影响显著;翅片间距对表面传热系数影响不大,但对流动阻力和总散热量的影响显著;对流换热系数和流动阻力随翅片厚度的增加呈单调增加的趋势;对流换热系数和流动阻力随翅片高度的增加呈单调减小的趋势。 异型管分析了翅片上没有扰流孔和有扰流孔两种情况下矩形翅片表面的局部表面传热系数分布规律。同时,对扰流孔的大小、数量及其位置等参数进行了优化分析。计算结果表明:随着扰流孔的增大,对流换热系数逐渐增加和流动阻力增大,但是总的换热量逐渐减少;在一定范围内,随着扰流孔数目的增加,对流换热系数和流动阻力逐渐增大,而且换热量逐渐增加;扰流孔的位置对对流换热系数和流动阻力的影响不大。 对不同翅片间距的两排矩形翅片异型钢管管束的流动与传热特性进行了分析,得到翅片间距变化对空气侧表面换热系数和流动阻力的不同作用规律,并拟合了双排管对流换热系数和流动阻力随迎面风速变化的公式,以便工程应用。 对翅片扁管和矩形翅片滴型管进行了数值模拟,并和矩形翅片异型钢管进行比较,综合表面对流换热系数和流动阻力两方面考虑,矩形翅片异型钢管要优于矩形翅片滴形管。