[發明專利]塔群效應下超大型逆流式自然通風冷卻塔的熱力計算方法

有效

• 申請號: 201210319722.4
• 申請日: 2012-08-31
• 公開（公告）號: CN102841967A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 匡俊;朱嵩;龍國慶;楊志;毛衛兵;湯東升;羅必雄;彭雪平;喬旭斌;李波
• 申請（專利權）人: 中國能源建設集團廣東省電力設計研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 王茹;曾旻輝

技術領域

本發明涉及冷卻塔的仿真設計技術，特別是涉及塔群效應下超大型逆流式自然通風冷卻塔的熱力計算方法。

背景技術

塔群效應，一般是指由于兩座或兩座以上冷卻塔的排列分布使得每個冷卻塔的外部影響環境發生了變化而使得冷卻塔的響應也發生變化，這種響應可以是結構方面的（如風荷載），也可以是工藝方面的（如熱力性能）。塔群效應受到重視最初來源于英國渡橋熱電廠共有8塔高約114m的雙曲線型冷卻塔，分成2列，每列4座，交錯布置。1965年11月1日在一次5年一遇的強風中(約20m/s基本風速)，后面一列的3座塔陸續倒坍，其他各塔也出現了裂縫。隨后人們進行了大量的研究工作，認為塔群及周邊建構筑物的干擾效應是冷卻塔風毀事故的一個主要原因。之后塔群效應受到了學術界和工業界的重視，但大量的研究工作主要集中于對冷卻塔風荷載的影響。

塔群效應不僅對冷卻塔的風荷載有較大影響，對冷卻塔的熱力性能也有較大影響，尤其對超大型逆流式自然通風冷卻塔的熱力性能有著更為明顯的影響。然而到目前為止，關于塔群效應對超大型逆流式自然通風濕式冷卻塔熱力性能影響的研究還相對少見。傳統技術中，只能在冷卻塔設計時，通過設置較大的塔間距來盡可能減少塔群效應的影響，存在一定的盲目性，欠缺合理的分析和預測。

發明內容

基于此，有必要針對上述問題，提供一種塔群效應下超大型逆流式自然通風冷卻塔的熱力計算方法，能夠模擬在環境風影響下，超大型逆流式自然通風冷卻塔塔內外的空氣動力場以及水溫場，為冷卻塔的優化設計提供科學依據。

一種塔群效應下超大型逆流式自然通風冷卻塔的熱力計算方法，包括：

根據冷卻塔的塔群分布方式以及各個冷卻塔的工藝尺寸，建立塔群分布的冷卻塔的網格模型，其中，所述塔群分布方式主要包括一字型分布、四邊形排列、菱形布置；

計算所述冷卻塔的環境空氣參數和冷卻水參數，將參數導入預設的環境氣象程序；

在計算流體力學(Computational?Fluid?Dynamics,CFD)軟件中讀入所述網格模型，編譯所述環境氣象程序；

指定水溫標量的計算區域為傳熱傳質區，設定控制參數；對所述計算域進行初始化，采用有限體積法進行計算得到仿真計算結果。

實施本發明，具有如下有益效果：

以往超大型逆流式自然通風冷卻塔塔群效應相關的研究側重于靜風環境下的塔群對冷卻塔熱力性能的影響。本發明采用三維計算流體力學方法，開展了靜風環境和側風環境下，塔群效應對超大型逆流式自然通風冷卻塔熱力性能影響計算。通過計算流體力學軟件，在此基礎上經過大量算例的測試，具有很高的可靠性，可以用于超大型逆流式自然通風冷卻塔熱力性能的塔群效應研究。

附圖說明

圖1為本發明塔群效應下超大型逆流式自然通風冷卻塔的熱力計算方法的流程圖；

圖2為本發明的冷卻塔塔群分布方式的示意圖；

圖3為本發明塔群效應下超大型逆流式自然通風冷卻塔的熱力計算方法的實施例流程圖；

圖4為本發明塔群效應下超大型逆流式自然通風冷卻塔的熱力計算方法的實施例示意圖之一；

圖5為本發明塔群效應下超大型逆流式自然通風冷卻塔的熱力計算方法的實施例示意圖之二。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述。

圖1為本發明塔群效應下超大型逆流式自然通風冷卻塔的熱力計算方法的流程圖，包括：

S101：根據冷卻塔的塔群分布方式以及各個冷卻塔的工藝尺寸，建立塔群分布的冷卻塔的網格模型；其中，所述塔群分布方式主要包括一字型分布、四邊形排列、菱形布置；

S102：計算所述冷卻塔的環境空氣參數和冷卻水參數，將參數導入預設的環境氣象程序；

S103：在計算流體力學(Computational?Fluid?Dynamics,CFD)軟件中讀入所述網格模型，編譯所述環境氣象程序；

S104：指定水溫標量的計算區域為傳熱傳質區，設定控制參數；對所述計算域進行初始化，采用有限體積法進行計算得到仿真計算結果。