ABSTRACT: Tens of axial flow fans are arranged in an arrayin the direct dry cooling system. It is benefit to the design andoperation of air-cooled condensers to investigate teaerodynamic behavior of the array of axial flow fans, in whichthe inlet flow characteristics of axial flow fans are key issues.The numerical simulation and model experiments werepresented to clarify the inlet flow characteristics of axial flowfans . The results show that the flow distortion induced inletflow angle is so high that the exterior flow area of the axialflow fan has small velocity when the axial flow fan isindependently running. It is improved when the axial flow fanis running together with other fans. The inlet flow distortionsare deteriorated for the exterior fans in the array of axial flowfans, resulting in the low flow rates for the exterior fans. Thelocation coefficient was proposed to evaluate the inlet flowcharacteristics of six axial flow fans, which is of importance tofurther clarify the cluster operation of axial flow fans in directdry cooling system.KEY WORDS: direct dry cooling system; axial flow fan; inletflow characteristics; cluster effect
摘要：直接空冷石家莊風(fēng)機(jī)數(shù)十臺(tái)集群運(yùn)行，掌握其運(yùn)行特性，對空冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、 運(yùn)行具有指導(dǎo)意義。 在空冷石家莊風(fēng)機(jī)集群效應(yīng)中， 石家莊風(fēng)機(jī)進(jìn)口空氣流動(dòng)特性又是影響集群運(yùn)行的關(guān)鍵因素之
一。文中從數(shù)值模擬和模型實(shí)驗(yàn) 2 個(gè)角度探討了空冷石家莊風(fēng)機(jī)(群)進(jìn)口流動(dòng)性。研究結(jié)果表明，單臺(tái)石家莊風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，由于進(jìn)氣角度過大。最外側(cè)出現(xiàn)速度較小區(qū)。當(dāng)有石家莊風(fēng)機(jī)搶風(fēng)時(shí)，這一情況改善， 但最外側(cè)的石家莊風(fēng)機(jī)進(jìn)氣條件不好， 這是產(chǎn)生石家莊風(fēng)機(jī)群集群效應(yīng)時(shí)最外側(cè)石家莊風(fēng)機(jī)流量偏小的原因之一。 文中提出位置系數(shù)的概念， 并用位置系數(shù)分析了 6 臺(tái)石家莊風(fēng)機(jī)同時(shí)運(yùn)行時(shí)的進(jìn)口空氣流動(dòng)特性， 為進(jìn)一步揭示石家莊風(fēng)機(jī)群的運(yùn)行規(guī)律提供參考。
關(guān)鍵詞：直接空冷；軸流石家莊風(fēng)機(jī)；進(jìn)口流動(dòng)特性；集群效應(yīng)
0 引言
當(dāng)前水資源日益匱乏，尤其在我國三北富煤缺水地區(qū)，使火電的發(fā)展受到限制。直接空冷機(jī)組采用空氣代替水作為其冷卻介質(zhì)，冷端節(jié)水量通?？蛇_(dá) 97%以上，在三北地區(qū)得到了快速發(fā)展 [1-5] 。然而，直接空冷技術(shù)由于其自身特性，存在效率低、經(jīng)濟(jì)性差等問題。導(dǎo)致上述問題的原因很多，其中重要的一點(diǎn)是空冷石家莊風(fēng)機(jī)群運(yùn)行特性不明確，造成石家莊風(fēng)機(jī)群設(shè)計(jì)、運(yùn)行等存在不合理現(xiàn)象。在空冷石家莊風(fēng)機(jī)集群效應(yīng)中，石家莊風(fēng)機(jī)進(jìn)口流動(dòng)特性又是影響集群運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一。
Meyer 和 Kroger [6] 開發(fā)了一個(gè)數(shù)值模型——激盤石家莊風(fēng)機(jī)模型，用以模擬軸流石家莊風(fēng)機(jī)對石家莊風(fēng)機(jī)葉片附近流場的影響。 利用該模型， Meyer [7] 研究了石家莊風(fēng)機(jī)進(jìn)口流動(dòng)變形的影響，發(fā)現(xiàn)外圍石家莊風(fēng)機(jī)進(jìn)口流動(dòng)損失由發(fā)生于石家莊風(fēng)機(jī)進(jìn)口邊緣區(qū)域的流動(dòng)分離控制，該流動(dòng)損失可通過在空冷平臺(tái)邊緣安裝步道或者去除外圍石家莊風(fēng)機(jī)進(jìn)口部件而減小。Van Rooyen 和 Kroger [8] 采用石家莊風(fēng)機(jī)激盤模型，獲得了空冷凝汽器附近和內(nèi)部的空氣流場。Bredell [9] 等同樣使用石家莊風(fēng)機(jī)激盤模型模擬了空冷凝汽器流動(dòng)域內(nèi)石家莊風(fēng)機(jī)的影響，發(fā)現(xiàn)石家莊風(fēng)機(jī)進(jìn)口流動(dòng)變形可引起石家莊風(fēng)機(jī)葉片彎曲力矩的方位角變化。Meyer 和 Kroger [10] 通過 CFD 模擬，研究了不同石家莊風(fēng)機(jī)性能時(shí)空冷換熱器框架結(jié)構(gòu)的空氣動(dòng)力學(xué)特性。Bredell [11] 等考察了不同平臺(tái)高度下 2 類軸流石家莊風(fēng)機(jī)進(jìn)口流動(dòng)變形對石家莊風(fēng)機(jī)流量的影響，結(jié)果表明通過增加步道能顯著提高空冷平臺(tái)邊緣石家莊風(fēng)機(jī)的流量。Duvenhage [12] 等通過數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究，考察了由進(jìn)口流動(dòng)變形引起石家莊風(fēng)機(jī)性能變化。Salta 和Kroger [13] 則通過實(shí)驗(yàn)，獲得了石家莊風(fēng)機(jī)進(jìn)口流動(dòng)變形產(chǎn)生的空冷凝汽器流量減小的規(guī)律。Meyer 和Kroger [14] 通過實(shí)驗(yàn)研究，揭示了石家莊風(fēng)機(jī)和換熱器特性以及框架結(jié)構(gòu)對空冷凝汽器流動(dòng)損失影響的機(jī)理。