[上饒冷卻塔,冷卻塔雨區(qū)]
圓形逆流式冷卻塔分類:
冷卻塔, 按通風 方式分:自然通 風冷卻塔;機械通風 冷卻塔;
混合通風 冷卻塔按水和 空氣的接觸 方式分:濕式冷 卻塔;干式冷卻 塔;干濕式 冷卻塔。
[上饒冷卻塔,冷卻塔雨區(qū)]雨區(qū)
在逆流塔中,填料以下!水池水面以上的部分稱為雨區(qū),即冷卻水在塔中
像下雨的區(qū)域"也有的將此區(qū)稱為配風區(qū),即氣流進入冷卻塔以后,經(jīng)過此區(qū)
域,然后進入填料"在有自然風時,風會穿過雨區(qū)將下淋的水吹到塔外,并引
起塔進風的不對稱"為防止自然風的影響,有些塔在雨區(qū)設十字形(或更多分
支)隔墻"
[上饒冷卻塔,冷卻塔雨區(qū)]下面對冷卻塔進行參數(shù)的定義,兩塔之間的距
離用塔間距 N/D 表示,其中 N 為兩塔中心距,D 為
冷卻塔底面半徑。β 為來流風向角,取來流方向與
兩塔中心連線的夾角,θ 為緯向角度。上述參數(shù)的
定義可詳見圖 2,在本文中將塔間距固定為工程中
常用的 N/D=1.44。
圖 2 冷卻塔參數(shù)的定義
Fig.2 Parameter definitions of cooling towers
1 數(shù)值計算的基本理論
CFD 中zui常用的湍流模型是標準 k-ε 模型,其
控制方程為:
U 為平均速度分量,P 為壓力,ρ 為空氣密度,
υ 為氣流運動粘性系數(shù);
ij
u ′u ′為
Reynold 應力項,
為使方程封閉,需要建立它與平均速度分量
i
U 之間
的關系,在標準 k-ε 模型中,該關系為:
2
2
3
i j ij ij
u u k C kS
μ
′ ′ = δ? (3)
那么湍流動能 k 和湍流動能耗散率 ε 的控制方
程為:
2
i
j k i j
j j j j
k k kU
U v C u u
x x x x
ε
ε
? ? ??
? ? ??
= ? ? + ??? ?
? ? ? ?
? ? ??
? ?
(4)
j
j
U
x
?ε
=
?
2 2
1 2
i
i j
j j j
kU
v C C u u C
x x k x k
ε ε ε
ε ε ε
ε
? ? ??
? ??
? ? + ??? ?
? ? ?
? ? ??
? ?
(5)
式 中 C
μ
=0.09,
k
C =0.09, C
ε
=0.07,
1
C
ε
=1.44,
2
C
ε
=1.92
[8]
。
標準 k-ε 模型引入了各向同性湍流粘性假設(即
C
μ
為常數(shù)),為了克服這個缺陷,很多新的模型被
提出,較為常用的是可實現(xiàn)的 k-ε 湍流模型
(Realizable k-ε),它的改進主要體現(xiàn)在 C
μ
的計算和
耗散率的控制方程上。C
μ
是通過控制方程計算獲
得,它并不是常數(shù),耗散方程可寫為與湍流動能無
關的形式
[8]
。即:
*
0
1
s
C
k
A A U
μ
ε
=
+
(6)
同時耗散率方程為:
( )
i t
i i i
u
x x x
ε
ρ ε η ε
η
σ
? ? ? ? ???
= + +
? ? ??
? ? ?
?? ? ???
2
1 2
c S c
k v
ε
ρ ε ρ
ε
?
+
(7)
公式中各參數(shù)的定義可參考文獻[8]。在計算風工程
的模擬應用中,可實現(xiàn)的 k-ε 模型比標準的 k-ε 具有
更高的精度,因此在本文計算中選用該模型。在近壁面,湍流流動將受到顯著的影響,這種
情況的處理在很大程度上決定了整個數(shù)值模擬結
果的準確性??蓪崿F(xiàn)的 k-ε 模型一般只適用于湍流
的核心區(qū)域,對于近壁面仍需要采取另外的處理措
施。
本文采用非平衡的壁面函數(shù)法(non-equilibrium
Wall Functions)來處理近壁面的湍流狀態(tài)。大量的
試驗表明,流場的近壁面區(qū)域由內(nèi)向外可以大致分
為粘性底層、混合層和*發(fā)展的湍流層三層。非
平衡壁面函數(shù)法對粘性底層不進行求解,而是使用
半經(jīng)驗公式計算 k、ε 和切向速度,將它和*發(fā)展
的湍流區(qū)域起來,進而求解出整個流域。相比
于標準的壁面函數(shù)法,非平衡的壁面函數(shù)法由于有
對壓力梯度和偏移平衡點進行部分說明的能力,因
此對包含脫流、回流和沖擊的復雜流動有更好的描
述。