冷却塔一、二维计算方法对比

冷却塔是火、核电厂冷却水二次循环工艺过程的重要组成部分,冷却塔热力计算方法的科学与否对冷却塔设计具有重要意义。本文简要介绍了冷却塔一维计算方法和二维计算方法,从冷却塔抽力计算、阻力计算以及热力计算等方面分析了两种计算方法的不同之处,并对两种计算方法进行了综合比较,分析了两种计算方法的优缺点。对邹县电厂四期工程12000m^2自然通风冷却塔实测工况进行对比计算,结果表明二维计算方法与实测结果符合更好。     

逆流式自然通风冷却塔二维数值模拟优化设计

塔内气流运动在无风时为二维轴对称运动，而目前国内的冷却塔设计计算为一维计算方法，无法对冷却塔配风、配水进行优化设计。因此，建立二维冷却塔设计计算方法具有一定的意义。本文对气流运动采用雷诺时均方程，雷诺应力用k-ε双方程模型进行封闭，雨区热交换的雨滴当量直径采用已有的冷却塔雨区热力特性研究成果，建立起二维自然通风逆流式冷却塔设计计算模型。通过与原型观测资料对比，本文所提出的二维计算方法出塔水温的计算结果与原型相差小于0.1℃。结合某电厂工程设计实例，通过二维数值模拟计算，对塔内填料和配水进行优化布置，冷却塔出塔水温可降低0.52℃。     

排烟冷却塔的一维设计计算方法

利用冷却塔排放烟气,须在冷却塔内增加排烟管道,且在填料断面又增加了烟气流量.冷却塔工艺设计如何进行计算,是冷却塔设计遇到的一个新问题.本文在分析了排烟塔气流特性的基础上,参照类似气流阻力的研究结果结合自然塔的热力计算方法,给出了排烟冷却塔的热力阻力一维计算方法,计算与分析结果表明,计算具有一定的精度,可供设计参考.     

双系统自然通风逆流式冷却塔的热力计算方法

双系统自然通风逆流式冷却塔是最近出现的一种同时有两个相互独立热负荷的冷却塔；当两个机组负荷相同时与传统冷却塔相同，当两个机组负荷不同时，传统热力计算方法将不再适用。本文在对塔内的冷热空气掺混与密度作沿高度线性变化假设的基础上，将两个不同热负荷塔区的空气质量加权平均后的密度作为塔出口空气密度，推导出了冷却塔的抽力和热力计算公式，冷却塔的阻力系数是通过模型试验获得的。通过实例计算与分析表明该方法的计算误差不大于0.4℃，双系统冷却塔在两种不同负荷运行时的出塔水温比单系统冷却塔高，正常运行时保持两个系统热负荷接     

圆形横流式冷却塔的热力计算

现有的各种横流式冷却塔热力计算方法,都是在矩形座标下求出的。横流式自然通风冷却塔,几乎全部都是作成双曲圆锥形,由四面周向进风,用矩形座标当作平行流来计算,就欠精确。为了我国设计横流式自然通风冷却塔的需要,本文给出了在周向进风时圆柱座标下的横流塔热力计算公式,并把公式作成了图,可以很方便的求出塔的热力计算的结果。     

塔型参数对超大型冷却塔性能影响研究

以某核电厂工程区域的气象、水质条件及初选塔型参数为基础,采用适用于超大型冷却塔的二维热力计算方法对不同塔型参数组合方案下的冷却塔换热能力进行计算,得到塔型参数对出塔水温的影响规律。基于塔型参数对出塔水温的影响规律,通过塔型优化比选,确定了该核电厂的最优塔型。     

逆流式冷却塔热力计算的算法设计

本文提出以冷却数计算模块为核心的冷却塔热力计算算法，使两类问题的计机辅助计算得到简化。揭示和分析了理论气水比条件下冷却数出现负值的原因     

黄河干流白银市水川段水面线计算方法对比分析

为克服能量方程逐段试算方法在河道水面线计算上存在的不足与局限,本文以黄河干流白银市水川段为例,采用二维水动力数值计算模型,对4种洪水频率工况下黄河干流白银市段的水面线高程进行计算,并将二维数值计算结果与能量方程计算结果进行复核和评价。经计算可知两种计算方法在计算结果上存在偏差,能量方程在河道水面线计算上是一种近似成果,而二维数值计算能够更加真实反映河道的实际情况,因此在水面线计算时推荐二维数值计算方法。     

基于焓差法的湿式冷却塔三维热力计算及进风口高度优化研究

自然通风逆流湿式冷却塔内存在呈三维状态的气水两相流传质传热过程。根据填料和雨区的热力阻力试验数据,以传统一维焓差法为基础,介绍了控制蒸发和阻力的用户自定义函数,并嵌入Fluent软件的离散相模型,使之与国内冷却塔的设计标准和测试数据对接,建立起与现行设计方法接轨的三维数值计算模型。模型涵盖了外界自然风、塔壳体、喷头、填料、雨区和集水池等影响因素,提供多种矢量场和标量场计算结果,并与某12 000 m2投产冷却塔进行比较分析,出塔水温计算值与实测验收值基本一致。基于该方法,对某大型核电冷却塔进行了三维数值计算,结合经济性、流场均匀性、结构安全性和运行可靠性等因素给出了最优的进风口高度。     

某工程超大型海水冷却塔配风配水优化研究

某工程的循环水系统采用带冷却塔的二次循环系统。该工程冷却塔为核电超大型海水冷却塔(淋水面积17 500m~2),主要针对冷却塔配风配水,通过对中央竖井设置的优化、冷却塔配水的优化、淋水填料布置的优化等,对冷却塔配风配水进行了优化。通过优化,一方面可进一步提高冷却塔换热效率和整体热力性能,另一方面也可在一定程度上降低工程造价与运行成本。     

刚性圆板自由落体在水面上的冲击压力

本文对一个刚性圆板自由落体在水面上的冲击过程建立了比较精确的理论模型,并建立了相应的数值格式。计算结果与已有的实验结果符合良好,通过计算进一步给出了下落质量和下落高度对冲击压力峰值的影响。     

近岸海域电厂温排水数值模拟

 建立了守恒性好且能贴体模拟工程区域的二维水流-温水扩散数学模型,采用三角形网格划分计算区域,有限体积法求解水深积分方程。通过实测潮位潮流资料验证了模型的合理性,并在此基础上对近岸海域某电厂温排水的空间分布进行了预测计算,其结果为电厂设计和环境评价提供了依据。     

NEARLY VERTICAL WATER ENTRY OF A DISK-CYLINDER

A 3-D nonlinear,unsteady free surface problem of nearly vertical water entryof a disk-cylinder is investigated in this paper.By using a modified perturbation method and theFourier cosine expansion method,the original 3-D nonlinear problem is reduced to a few of 2-Dones and then solved with the boundary integral equation method(BIEM).Numerical results areprovided for the time dependent water surface and cavity surface as well as the pressuredistribution on the bodv during its water entry.     

二维孔口的边界元法数值计算

本文利用边界元法建立了一个求解二维孔口的数学模型。这一模型的特点只需要知道边界上的基本边界条件和自然边界条件,就可以得到边界上所需要求的流函数和水流速度;进而也可以得到内点的流函数及流速分布;并得到壁面上的压力分布。通过对带自由面的丹江口深孔的算例,得到了令人满意的计算结果。     

双层地基一维非线性固结的DQM解

基于Davis和Raymond一维非线性固结理论，利用DQM (Differential Quadrature Method) 推导了初始有效应力沿深度变化、任意边界条件、任意荷载作用下双层地基一维非线性固结的表达式，求得了孔压、有效应力和平均固结度的解答。解的收敛性分析表明，当每层土采用7～9个插值点时，DQM解就可以达到足够精度。而对于无法得到解析解的复杂情况，DQM解具有统一的矩阵形式，有利于计算机程序的实现和求解，符合工程应用的要求。最后在算例分析中，对考虑初始有效应力沿深度变化、矩形波循环荷载下双层地基一维非线性固结进行了探讨。     

A SIMPLIFIED NUMERICAL MODEL OF 3-D GROUNDWATER AND SOLUTE TRANSPORT AT LARGE SCALE AREA

A simplified numerical model of groundwater and solute transport is developed. At large scale area there exists a big spatial scale difference between horizontal and vertical length scales. In the resultant model, the seepage region is particularly divided into several virtual layers along the z direction and vertical 1-D columns covering x-y 2-D area according to stratum properties. The numerical algorithm is replacing the full 3-D water and mass balance analysis as the 2-D Galerkin finite element method in x- and y-directions and 1-D finite differential approach in the z direction. The reasonable method of giving minimum thickness is successfully used to handle transient change of water table, drying cells and problem of rewetting. The solution of the simplified model is preconditioned conjugate gradient and ORTHOMIN method. The validity of the developed 3-D groundwater model is tested with the typical pumping and backwater scenarios. Results of water balance of the computed example reveal the model computation reliability. Based on a representative 3-D pollution case, the solute transport module is tested against computing results using the MT3DMS. The capability and high efficiency to predict non-stationary situations of free groundwater surface and solute plume in regional scale problem is quantitatively investigated. It is shown that the proposed model is computationally effective.     

A 2-D HYDRODYNAMIC MODEL FOR THE RIVER, LAKE AND NETWORK SYSTEM IN THE JINGJIANG REACH ON THE UNSTRUCTURED QUADRANGLES

The main river,the Dongting Lake and river networks in the Jingjiang reach of the Yangtze River constitute a complex water system,for which a full 2-D hydrodynamic model is established instead of the traditional 1-D or compound models for simulation of such complex systems,based on the latest developments of computer technologies and numerical methods.To better handle irregular boundaries and keep the computation cost well in a reasonable limit,unstructured grids of moderate scale are used. In addition,a dynamic boundary tracking method is proposed to simulate variable flow domains at different floods,especially,when the moderate scale gird can not describe flows in narrow river-network channels at low water levels.Theθsemi-implicit method and the Eulerian-Lagrangian Method(ELM)are adopted,which make the model unconditionally stable with respect to the gravity wave speed and Courant number restrictions.Properties and efficiency of the model are discussed,and it is concluded that the new model is robust and efficient enough for the simulation of a big,complex water system.Validation tests show that the simulation results agree well with field data.It takes about 0.96 h to complete the computation of a 76 d flood,which indicates that the model is efficient enough for engineering applications.     

引水明渠二维水流数学模型的建立及应用

准确计算引水明渠内的水力学特征对于设计渠道断面型式及控制渠道泥沙淤积等具有重要意义。通过建立平面二维水流数学模型,对某引水渠道及其上游干流、下游库区区域的水流进行了数值模拟研究,分析了计算区域内的流态、流速分布和水位变化等水力参数。在此基础上对引水明渠渠底高程进行优化,对比了不同高程下渠道的水位和水流特征,成果可为明渠的优化设计及其防淤方案的制定提供科学依据。     

单喷头水量分布的三角形组合均匀度叠加计算

本文针对喷灌系统三角形布置的单喷头组合均匀度叠加计算问题，提出以矩形等效面积代替三角形面积的计算方法，建立了将单喷头辐射线布置雨量筒实测数据准确转换为方格形布置数据的模型和叠加计算的数学模型，从而可以用单喷头实测水量分布进行均匀度叠加计算。根据数学模型编制了数据转换和叠加计算程序。以PY1-20单喷头实测数据进行实例计算，结果表明，用本文模型进行三角形喷头组合的均匀度叠加计算既方便又快捷。     

土壤中吸附性溶质运移对流-弥散模型的准解析解及其数值模拟

给出了稳定流条件下,同时考虑随深度变化的一阶降解和随深度变化的线性平衡吸附时,一维溶质运移的对流-弥散方程。在初始浓度为零,半无限一维空间内定通量边界条件下,推导出了溶质相对浓度的准解析表达式。用特征有限元法建立了相应的数值模型,从数值解和准解析解的计算数据可以看出：数值计算所产生的误差很小,能满足实际工作对计算精度的要求。