بررسي تجربي تاثير زاويه جريان هوا در ورودي پره هاي راهنما بر كيفيت جريان خروجي

Experimental investigation on effects of flow angle at entrance to guide vanes on exiting flow quality

به منظور كاهش تاثير نامطلوب وزش باد بر عملكرد برج‌هاي خنك‌كن خشك نيروگاه-هاي بخار، روش‌هاي مختلفي از جمله نصب پره‌هاي راهنما در مسير جريان ورودي باد به برج خنك كن مورد استفاده قرار گرفته است. در اين تحقيق تجربي، با هدف بررسي كارايي پره‌هاي راهنما در برج هاي خنك كن در شرايطي كه جهت وزش باد متغير مي‌باشد، تاثير تغيير زاويه جريان هوا در ورودي پره‌هاي راهنما بر كيفيت جريان خروجي و ميزان دبي جريان هدايت شده توسط پره‌هاي راهنما، با استفاده از آزمايش-هاي تونل باد مطالعه شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه در زاويه ورودي صفر درجه نسبت به سطح پره‌ها، توزيع سرعت در خروجي پره‌ها يكنواخت و دنباله پره‌ها كوچك و افت فشار كل در حدود 2 درصد مي‌باشد. با افزايش زاويه جريان هوا در ورودي به پره‌ها (در محدوده 30 تا 60 درجه)، يكنواختي توزيع سرعت از بين رفته و ميزان افت فشار كل افزايش مي‌يابد كه نشان دهنده كاهش كارايي پره‌ها در هدايت جريان ورودي مي-باشد. به عنوان مثال، در زاويه جريان ورودي هواي 60 درجه، پره فقط توانايي هدايت 20 درصد از كل جريان عبوري را دارد. همچنين نتايج نشان مي‌دهد در زوايايي كه جريان از پشت به پره راهنما برخورد مي‌كند، نصب پره باعث ايجاد تاثيرات مثبت از طريق تغيير در جهت جريان به سمت رادياتورهاي برج و در نتيجه بهبود عملكرد حرارتي آنها مي‌شود.

To reduce the adverse effects of cross winds on the performance of dry cooling towers in steam power plants, various methods such as installation of guide vanes cascades in wind direction have been used. This experimental investigation aims at evaluating the performance of guide vanes cascades under varying cross wind directions. For this purpose, effects of angle of flow at the entrance to the guide vanes cascade on the exiting flow quality and flow rate through the guide vanes cascade have been investigated using wind tunnel experiments. Results show that at zero degree angle of flow (with respect to the vane surface), the velocity distribution at the cascade outlet is uniform, the vanes' wake is small, and drop in the total pressure is about 2%. Moreover, with increase in the angle of flow at the entrance to guide vanes cascade (in the range 30° to 60°), flow uniformity diminishes and the drop in the total pressure increases, which is indicative of degradation in the performance of the guide vanes cascade. For example, at 60° angle of flow, the guide vanes cascade can only guide 20% of the total flow rate through the cascade. The results further show that for flow angles, at which cross wind strikes the back of the guide vanes cascade, installation of the cascade produces positive effects by changing the flow direction towards the cooling tower radiators, which improves the thermal performance of the radiators.