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在我国,火力发电厂大容量汽轮机组不断增加,这些机组在耗用大量煤炭的同时,也耗用大量水资源。发展空冷技术是解决我国北方富煤缺水地区电力发展问题的关键。近十年来,国内外的学者对直接空冷机组应用做了大量的研究。直接空冷机组的冷端,尤其是空冷凝汽器的换热效率,是影响空冷机组效率的关键。由于空冷凝汽器布置在自然风场中,因此直接受环境风场的影响。自然风的风速、风向以及流场分布对于空冷机组的正常稳定运行起着决定性的作用。根据目前直接空冷系统的情况来看,环境横向风的不利影响是需要解决的突出问题之一。本文应用CFD(Computational Fluid Dynamics)数值分析的方法,以空冷岛一列单元为研究对象,研究了加装导流装置前后单元内空气流动和翅片管束的传热特性:(1)在无环境风作用下,分析了空冷单元导流改造前后空气流动传热特性,获得了各个单元内空气流场的变化规律以及第1、4单元翅片管束进出口面空气流动的分布情况。(2)根据各单元风机流量和翅片管束的总换热量,分析了9、21m/s风速下各单元内空气流动特性;9m/s时第1、8单元和21m/s时第1、2、4、8单元翅片管束进出口空气流速和温度的分布。结果表明,上游空冷单元的风机无法正常工作,散热器的热力性能较下游单元低。9m/s风速时,经过空冷单元导流改造后,单元内部流场明显得到优化,下游空冷单元的冷却空气流量增加,凝汽器的换热能力比无导流时提高近30%。(3)对比了环境风速为3、6、9、12、15、18、21m/s时,A型框架底部翅片管束的进出口速度以及温度的分布。结果显示:前5个单元,风机总体流量较低,单元内部空气流动较慢,翅片管束底部换热能力较差。远离环境风的第6至8单元,风机流量逐渐增大,加快了单元内外的空气流动,管束底部的换热能力大大提高。在9m/s时,翅片管束的换热能力最低。加装导流板后,内部空气流动比无导流时加快,底部换热能力也有所加强,内外部速度、温度场趋向于更加均匀。