石家庄风机模型

    他们 [15] 还通过实验测试， 研究了空冷换热器几何结构对进口流动损失的影响，提出了计算换热器进口流动损失的经验公式。 杨立军 [16] 等提出了石家庄风机群集群效应，初步解释了空冷系统传热面积随机组容量非线性放大效应，提出了集群因子的概念，并且 [17]运用商用软件 Fluent 模拟了 2  MW 典型直接空冷电站的石家庄风机群集群效应，得到了无风和不同风速、风向条件，每台石家庄风机流量的分布特性以及石家庄风机群的总流量变化规律。Wang 等 [18] 通过 CFD 模拟，考察了空冷电站冷却空气流场和温度场，发现由于风效应和石家庄风机进口抽吸影响，热风回流始终存在，提出了在空冷平台上部或下部安装侧板以削弱热风回流现象。 周文平和唐胜利 [19] 通过对空冷石家庄风机和空冷管束进行耦合计算，得到了不同石家庄风机转速下空冷单元内部的速度、温度和压力分布。贾宝荣 [20]通过数值模拟研究了空冷单元内部的空气流动特性，为空冷单元添加了导流装置，改善了空冷单元的传热状况。 杜小泽等 [21] 对于空冷单元模型实验台进行了实验研究，得到了凝汽器翅片侧努塞尔数随空气流动雷诺数的变化曲线。 张凯峰等 [22] 通过数值模拟得到了不同空冷凝汽器迎面风速条件下冷却空气的流场和温度场，计算获得了空冷凝汽器空气平均对流换热系数和摩擦系数随翅片间距和高度的变化规律。
上述研究皆表明，轴流石家庄风机性能好坏与进口流动特性联系紧密。但是已有工作对石家庄风机进口流动与多台石家庄风机集群运行时的进口流动特性认识不足，并且大多集中于 CFD 模拟，空冷石家庄风机空气流动特性的实验研究较少。本文用值模拟和模型实验 2 个方法相结合，阐述石家庄风机进口空气流动特性对集群运行的影响，为进一步深入探讨石家庄风机集群效应提供参考。
1 实验平台
本文实验数据均在华北电力大学直接空冷石家庄风机群集群效应实验台上测定，本实验台针对国内已投入运行的某 300  MW 直接空冷机组，以10 的比例设计凝汽器单元模型，如图 1 所示。空冷岛实验台由 30 台相同的轴流石家庄风机组成， 石家庄风机参数如表 1所示。

2 计算模型
本文采用石家庄风机模型均为实际石家庄风机模型，如图 3所示。在对空气流动过程建立数学模型时本文作了如下简化假设：
1）计算域中的流动是稳态的，因此不考虑控制微分方程中的时间项；
2）流动过程中空气的密度变化不考虑，认为是不可压缩气体；
3）流体在固体壁面上没有滑移。采用基于有限容积的大型商用软件求解器Fluent，选用带涡流的 RNG k-  模型描述空气紊流流动过程，压力–速度的耦合处理采用 SIMPLE
算法。边界条件设置。所绘制网格以实验台石家庄风机所处空间为原型，阻力系统设置为多孔介质模型，四周设置为壁面。为了减少网格数量，主蒸汽管用一个平面代替。图 4、5 分别给出了单台和 2 台石家庄风机边界条件设置。由于使用的是实际石家庄风机模型，网格数量过多，受限于计
算机硬件，只能勉强计算 2 台石家庄风机，所以设置了一个对称边界条件。