[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(fēng) 方式分：自然通 風(fēng)冷卻塔；機(jī)械通風(fēng) 冷卻塔；

   混合通風(fēng) 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(fēng)區(qū),即氣流進(jìn)入冷卻塔以后,經(jīng)過此區(qū)

域,然后進(jìn)入填料"在有自然風(fēng)時(shí),風(fēng)會(huì)穿過雨區(qū)將下淋的水吹到塔外,并引

起塔進(jìn)風(fēng)的不對稱"為防止自然風(fēng)的影響,有些塔在雨區(qū)設(shè)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(jìn)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(fēng)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(jì)算的基本理論
CFD 中zui常用的湍流模型是標(biāo)準(zhǔn) 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(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)；
ij
u ′u ′為
Reynold 應(yīng)力項(xiàng)，
為使方程封閉，需要建立它與平均速度分量
i
U 之間
的關(guān)系，在標(biāo)準(zhǔn) k-ε 模型中，該關(guān)系為：
2
2
3
i j ij ij
u u k C kS
μ
′ ′ = δ? (3)
那么湍流動(dòng)能 k 和湍流動(dòng)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(biāo)準(zhǔn) k-ε 模型引入了各向同性湍流粘性假設(shè)(即
C
μ
為常數(shù))，為了克服這個(gè)缺陷，很多新的模型被
提出，較為常用的是可實(shí)現(xiàn)的 k-ε 湍流模型
(Realizable k-ε)，它的改進(jìn)主要體現(xiàn)在 C
μ
的計(jì)算和
耗散率的控制方程上。C
μ
是通過控制方程計(jì)算獲
得，它并不是常數(shù)，耗散方程可寫為與湍流動(dòng)能無
關(guān)的形式
[8]
。即：
*
0
1
s
C
k
A A U
μ
ε
=
+
(6)
同時(shí)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(xiàn)[8]。在計(jì)算風(fēng)工程
的模擬應(yīng)用中，可實(shí)現(xiàn)的 k-ε 模型比標(biāo)準(zhǔn)的 k-ε 具有
更高的精度，因此在本文計(jì)算中選用該模型。在近壁面，湍流流動(dòng)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(gè)數(shù)值模擬結(jié)
果的準(zhǔn)確性。可實(shí)現(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(yàn)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(jìn)行求解，而是使用
半經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 k、ε 和切向速度，將它和*發(fā)展
的湍流區(qū)域起來，進(jìn)而求解出整個(gè)流域。相比
于標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)進(jìn)行部分說明的能力，因
此對包含脫流、回流和沖擊的復(fù)雜流動(dòng)有更好的描
述。