1、間接空冷系統(tǒng)憑借其節(jié)約水資源、占地面積小、噪音小等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用。當(dāng)冷卻空氣流經(jīng)空冷散熱器時(shí)，空冷塔內(nèi)外空氣產(chǎn)生密度差，從而形成抽吸力將受熱后的空氣經(jīng)由空冷塔排到大氣環(huán)境中，因此空冷塔的塔型及結(jié)構(gòu)參數(shù)將對(duì)冷卻空氣的流場(chǎng)產(chǎn)生一定影響，進(jìn)而影響空冷散熱器的換熱性能，因此有必要針對(duì)空冷塔塔型及結(jié)構(gòu)參數(shù)展開(kāi)優(yōu)化研究。本文建立了雙曲線、上直下錐、上直下曲以及直筒4種塔型的間接空冷系統(tǒng)數(shù)值計(jì)算模型，并結(jié)合Heat-exchanger模型，實(shí)現(xiàn)了

2、空冷翅片管束和大型空冷散熱器流動(dòng)換熱的跨尺度關(guān)聯(lián)，進(jìn)而對(duì)不同塔型的間接空冷系統(tǒng)在無(wú)風(fēng)以及環(huán)境風(fēng)影響下的流動(dòng)換熱特性進(jìn)行了模擬研究。通過(guò)深入分析不同風(fēng)速下的空氣流場(chǎng)、壓力場(chǎng)和溫度場(chǎng)，以及定量對(duì)比空冷散熱器的出口水溫和汽輪機(jī)背壓，最終得到了自然通風(fēng)空冷系統(tǒng)的最優(yōu)塔形。
　　無(wú)風(fēng)時(shí)，雙曲線、上直下錐以及上直下曲塔形所對(duì)應(yīng)的間接空冷系統(tǒng)流動(dòng)換熱性能相近，而直筒塔型所對(duì)應(yīng)的間接空冷系統(tǒng)換熱量較小。小風(fēng)速環(huán)境條件下，上直下錐、上直下曲以及直筒

3、型冷卻塔流動(dòng)換熱性能劣于傳統(tǒng)雙曲線冷卻塔，并且直筒型冷卻塔換熱性能最差。大風(fēng)速條件下，上直下曲型冷卻塔內(nèi)部空氣流動(dòng)漩渦較小且迎風(fēng)扇區(qū)附近高壓區(qū)域面積較大，因此其換熱性能優(yōu)于其他形式冷卻塔。
　　針對(duì)上直下曲型冷卻塔，本文研究了其直筒段和雙曲線段的高度比例對(duì)冷卻空氣的流動(dòng)換熱性能影響。結(jié)合工程實(shí)際，本文初步設(shè)計(jì)了3種不同的直筒段和雙曲線段高度比例。無(wú)風(fēng)時(shí)，3種高度比例下的冷卻塔浮升力相近，因此其換熱性能基本相同。小風(fēng)速環(huán)境條件下，塔

4、1（直筒段高度/雙曲線段高度為2∶1）的塔型阻力對(duì)冷卻空氣的流動(dòng)影響較大，且塔內(nèi)流體加速的空間相對(duì)較小，因此塔1的換熱性能劣于塔2（直筒段高度/雙曲線段高度為1∶1）和塔3（直筒段高度/雙曲線段高度為1∶2），此外塔3的換熱性能略?xún)?yōu)于塔2。大風(fēng)速條件時(shí)，冷卻空氣的動(dòng)壓頭對(duì)空冷系統(tǒng)的流動(dòng)換熱起主導(dǎo)作用，因此流體加速的影響較小。此外直筒段較高時(shí)，塔內(nèi)空氣流動(dòng)阻力較小，并且塔內(nèi)的空氣流動(dòng)漩渦相對(duì)較小，從而增大了有效流通截面積，因此塔1的換熱性