Тепловая эффективность и экологическая безопасность испарительных башенных градирен

• Автор: Гусинская, Наталья Викторовна
• Шифр специальности: 05.26.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 121 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1 Испарительное охлаждение оборотной воды электростанций и проблемы безопасности
1.1. Техническое состояние систем охлаждения оборотной воды и безопасность в нештатных эксплуатационных ситуациях

1.2. Проблемы экологической безопасности градирен.

1.3. Моделирование теплотехнических и гидроаэродинамических процессов в градирнях и окружающей среде
ГЛАВА 2 Применение метода техникофизического моделирования для изучения параметров аэродинамических потоков в градирнях башенного типа
2.1. Экспериментальные модели и маломасштабные лабораторные испытательные установки.

2.2. Измерительная аппаратура.

2.3. Методика измерений параметров течений в модельных градир

ГЛАВА 3 Результаты исследований структуры потоков в градирнях с аэродинамическими эавнхрителями
3.1. Структурная перестройка потоков в градирне и ее роль при интенсификации процессов тешюмассообмена испарительного ох лаждення .
3.2. Оценки кинематических и динамических характеристик вихревых
и прямоточных турбулизированных потоков в башенных градир
3.3. Интенсификация теплообмена испарительной оборотной воды с вихревым, турбулентном обдувом в башенных градирнях
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В разделе 3 главы 1 обсуждаются различные способы решения поставленной в диссертации задачи оптимизации процессов охлаждения теплоносителей в подооросительном пространстве башенной градирни Указывается, что теоретический анализ течений, применяемый в сопряженных областях теплоэнергетики, достаточно сложен и трудоемок из-за нелинейности уравнений, описывающих процесс теплообмена движущейся в градирне жидкости с потоком охлаждающего ее воздуха [Ильгамов, ]. Анализируются преимущества . Эквивалентность замены дорогостоящих прямых экспериментов в натурных условиях. Возможность использования динамического анализа, позволяющего учитывать факторы, определяющие поведение исследуемых объектов, в состояниях отличающихся от равновесных. Анализ механизмов процесса, обеспечивающий создание математических моделей максимально приближенных к реальным нелинейным ситуациям [Нигматулин,, Taleyarkhan, Nigmatulin at all, ]. Выполнен анализ существующих способов лабораторного моделирования (прямого, приближенного, локального, аналогового) применительно к изучению неравновесных процессов гидродинамики, тепло и массообмена в градирнях. В качестве альтернативы предлагается многоварнантное лабораторное моделирование как взаимодополняющий синтез всех схем моделирования. Показано, что многовариантное лабораторное моделирование аналогично математическому моделированию с компьютерной реализацией не в виртуальном, а в реальном пространстве и времени. Сделан вывод о том, что лабораторное многовариантное моделирование отдельных элементов процессов гидродинамики, тепло - и массообмена в градирнях позволяет получаемую информацию рассматривать как достоверную и полезную не для копирования явления, а для динамического анализа исследуемого процесса. Утверждается, что лабораторные модели градирни следует рассматривать как объекты аналогового, имитационного исследования, которые при соответствующем выборе диапазона совпадения определяющих критериев подобия, способны воспроизводить те или иные характерные особенности процесса работы крупномасштабных теплообменны. Вторая глава посвящена описанию разработанной в работе лабораторной модели градирни, измерительной аппаратуры, использованной для исследований гидродинамических и теплотехнических характеристик внутри градирен и методики обработки и анализа данных измерений. В первом разделе этой главы приведены геометрические характеристики модельной градирни, ее конструктивные особенности. Описаны варианты модернизации градирен. Выполнены оценки границ применимости и экстраполяции результатов моделирования на натурные системы путем сравнения основных чисел подобия. Получен критерий подобия течений в модельной и натурной градирнях. С его помощью определен диапазон изменений чисел подобия, в пределах которого выполнялось подобие течений в лабораторных и натурных условиях. Сделан вывод о том, что распространяя результаты моделирования на аэродинамические процессы, протекающие в реальных градирнях, приходится мириться с тем, что подобие выступает как вид ослабленного равенства, при котором сравниваемые явления тождественны не по всей совокупности своих элементов, а лишь в некоторой части из них. Тем не менее, результаты анализа свидетельствуют, что лабораторное моделирование можно считать пригодным для имитации процессов испарительного охлаждения создаваемой в ее пространстве паровоздушной смеси. В разделе 2 главы 2 представлена общая характеристика измерительного комплекса, адаптированного к лабораторному моделированию процессов гидродинамики и тепло и массообмена в потоках, формирующихся в градирне. Описаны принципы работы и схемы устройств для измерений скорости вихревого потока, статического давления и температуры (пятиканальный шаровой зонд, лазерный анемометр, терморезистерный зонд). Приведены характерисги-ки измерительной аппаратуры. Дана оценка погрешностей измерений. Описаны схемы дискретного накопления и регистрации сигналов и изложена работа аналого-цифровых преобразователей. Раздел 3 главы 2 посвящен обсуждению вопросов методики измерений скорости давления и температуры в потоках, существующих в модельной градирни Изложен способ уточнения данных измерений лазерного анемометра путем определения их зависимости от ориентации потока по отношению к направлению зондирующих лучей.