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随着现代化工业的发展,人口的增长,我国能源匮乏的现象越来越严重,在水资源上体现的尤为明显。作为用水大户,火力发电企业在节水方面责无旁贷。直接空冷技术的日趋成熟和金属材料加工制造能力的不断提高,具有节能、环保、换热性能好的直接空冷技术在我国北方“富煤缺水”地区得到了推广和发展。翅片管作为空冷凝汽器的核心散热元件,其流动与换热特性的研究不仅关系到电站的经济效益,而且与空冷系统的安全运行密切相关。本文利用FLUENT软件对电站直接空冷凝汽器矩形翅片椭圆管管外空气侧的流动与换热特性进行三维数值模拟,通过对翅片参数(翅片长度、宽度、厚度、相邻两翅片间距、翅片长宽比)、环境温度、椭圆基管(布置方式、长短轴比值)进行相应的数值研究,对翅片表面温度分布、翅片间速度分布进行分析;此外,还对不同参数条件下的换热量、翅片效率、综合性能参数(j/f)进行对比分析,以寻求增强传热和降低流阻的途径。模拟结果表明:翅片长度对矩形翅片椭圆管空气侧平均换热Nu几乎没有影响,随着翅片长度增加,阻力系数和翅片效率下降,综合性能参数j/f和散热量增大。翅片宽度对换热Nu数影响很小,阻力系数和翅片效率随着翅片宽度增加而减小,j/f和散热量增加。入口风速较小时,Nu数随翅片厚度增加变化不显著,入口风速增加Nu增加,阻力系数、翅片效率和散热量增加,j/f减小。翅片间距对散热能力、流动阻力、j/f、翅片效率、散热量的影响显著。环境温度的变化对Nu数、阻力系数和翅片效率影响较小,环境温度升高,i/f增大,散热量减小。椭圆基管长短轴比值增大,Nu、阻力系数和翅片效率减小,j/f和散热量增大。椭圆基管的位置沿主流方向偏移距离增加,Nu、阻力系数和散热量增加,翅片效率减小。对排列方式不同的双排矩形翅片椭圆管管束的流动与换热特性进行三维数值模拟研究,利用可视化技术对前后排翅片表面温度、翅片间流道截面压力、速度分布进行研究分析,进而对这两种翅片管束的换热能力、流动阻力以及散热量进行比较,可为相关的理论研究和工程应用提供参考。