بررسي عددي و تحليلي برج خنك كننده خشك طبيعي نيروگاه حرارتي بخار

Numerical and Analytical Study of Natural Dry Cooling Tower in a Steam Power Plant

طراحي برج خنك كننده خشك در دو بخش طراحي مبدل حرارتي و حل عددي جريان داخل برج انجام شده است. ابتدا شبيه سازي ترموهيدروليكي مبدل حرارتي از نوع هلر با استفاده از روابط تجربي و تحليلي انجام شده و با برنامه رايانه اي حل عددي جريان جابه جايي طبيعي متلاطم برج خنك كننده تركيب شده است. با استفاده از برنامه هاي رايانه اي تدوين شده مي توان كليه خصوصيات ترموهيدروليكي برج خنك كننده از قبيل دبي هواي برج، دماي آب خروجي برج خنك كننده، توزيع دما، سرعت و فشار داخل برج را به دست آورد. براي شبيه سازي عددي جريان از روش عددي سيمپل در شبكه تلفيقي يا هم مكان1 منطبق بر مرز2 استفاده شده است. خصوصيات هندسي برج و مبدل حرارتي محاسبه و با يك نمونه واقعي مقايسه شده است. نتايج محاسباتي با داده هاي تجربي نيروگاه شهيد محمد منتظري اصفهان در شرايط مختلف دماي محيط و دماي آب ورودي مقايسه شده است و از دقت خوبي برخوردار بوده است.

Design of a natural dry cooling tower has been accomplished in two sections: the design of heat exchangers and the numerical solution of flow through the tower. Heat exchanger (Heller type) has been simulated thermodynamically and then coupled with a computer program, which calculated the turbulent natural convection flow through the tower. The computer program developed for this purpose can be used to obtain thermodynamic propertied of the cooling tower such as mass flow rate of air, temperature of outlet water, distribution of temperature, distribution of velocity, and distribution of pressure through the tower. Numerical results have been compared with experimental data of Shahid Montazery Thermal Power Plant under different environmental conditions. Comparison between numerical results and experimental data showed good agreement.