提升空冷凝汽器轴流风机性能：叶尖涡操控器及数值模拟与实验测试对比分析
流体动力学
2023-09-26 v1
摘要
直接干冷电厂通常在空冷凝汽器中运行大量大直径轴流风机，以促进电厂热力循环中蒸汽的冷凝。风机效率的提升在规模上可显著减少厂用电消耗，并提高电厂输出功率。通过添加控制叶尖泄漏流的叶片叶尖改型可提升这些风机的性能。既往研究表明，操控叶尖泄漏涡可增强叶片对空气的动量传递，并稳定流经叶片的气流结构。本文朝开发改进型 ACC 风机叶尖涡操控器迈出一步。在 ISO 测试设施内对改型与未改型风机进行了三维计算流体动力学仿真与实验测试。随后利用结果评估仿真模型精度、可视化叶尖处被操控的流场结构，并最终量化端板设计对风机性能的影响。未改型风机的数值与测试结果高度吻合，且叶尖改型对风机性能的益处再次经实验确认。然而仿真模型未能预测改型下风机性能的提升，对此探究了仿真叶尖泄漏流以澄清原因。推测运行下叶尖端板的挠曲导致了仿真与实验的差异，且流固耦合分析或能消解该偏差。
引用
@article{arxiv.2309.13195,
title = {Enhancing Axial Flow Fan Performance in Air-Cooled Condensers: Tip Vortex Manipulators and Comparative Analysis of Numerical Simulation and Experimental Testing},
author = {Johannes P. Pretorius and Sybrand J. Van der Spuy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.13195},
year = {2023}
}