Numerical study of wind effect on flow performance of a dry cooling tower
Dissertation
Basim Fadhil Mohan
Mechanical Engineering
1401
73p.
cd
M.S.
Mechanical Engineering
1401/03/04
Tabriz
In the present study, the effect of wind on the flow field inside and around the dry cooling tower has been modeled numerically using both potential flow theory and viscous flow theory. For the potential flow analysis, the radiator was considered as a solid wall and the flow was considered inviscid, incompressible, irrotational and isothermal. The flow field inside and around the cooling tower have been obtained by considering the potential flow theory. Moreover, the viscous, non-isothermal flow around a 2D cooling tower has been modeled under crosswind condition and the radiator boundary condition has been considered for the radiators of the cooling tower. The effect of the radiators of the cooling tower were considered by specifying both the pressure drop and heat transfer coefficient as functions of the velocity normal to the radiator. The obtained results showed that the presence of wind affects the flow field strongly and it contributes to a non-uniform distribution of air flow inside the tower which affects the operation of the cooling tower. With the increase of the wind speed, this velocity distribution becomes more asymmetric and bigger vortices are created inside of the tower, which affect the performance of the tower.
در کار حاضر، اثرات وجود باد بر روی میدان سرعت در داخل و اطراف یک برج خنک کن خشک به صورت عددی و بر مبنای نظریه جریان پتانسیل و جریان لزج مورد مطالعه قرار گرفته است. در بررسی مساله بر مبنای نظریه جریان پتانسیل، رادیاتور برج خنک کن به صورت یک دیواره جامد در نظر گرفته شده است و جریان به¬ صورت غیرلزج، تراکم ناپذیر، غیرچرخشی و تک¬ دما می¬باشد و درنهایت میدان سرعت در داخل و خارج برج خنک کن بر مبنای نظریه جریان پتانسیل بدست آمده است. بعلاوه، جریان غیر هم دما و لزج در داخل و اطراف برج خنک کن به صورت دوبعدی و در حضور اثرات باد با در نظر گرفتن شرط مرزی رادیاتور برای رادیاتورهای برج خنک کن شبیه سازی گردیده است. اثر رادیاتورهای برج خنک کن با مشخص نمودن افت فشار و ضریب انتقال حرارت بصورت توابعی از سرعت عمود بر رادیاتور مشخص شده اند. نتایج بدست آمده نشان می دهد که وجود باد، میدان سرعت را به شدت تحت تاثیر قرار داده و منجر به توزیع نامتقارن جریان هوا در داخل برج خنک کن می شود و درنتیجه کارکرد برج خنک کن را تغییر می دهد. همچنین با افزایش سرعت باد، توزیع سرعت در داخل برج خنک کن بصورت نامتقارن شده و گردابه های بزرگتری در داخل برج خنک کن تشکیل می شود که عملکرد برج خنک کن را تحت تاثیر قرار می دهد.
بررسی عددی تاثیر باد در عملکرد جریان هوا در یک برج خنک کن خشک