优化试验热循环系统设计

本次风洞热效应试验首次将温度引入直接空冷模型系统；在模型系统管道内通恒定温度的热水。试验模型系统主要由5部分组成，即加热系统、恒温控制系统、模型系统、回收系统以及动力系统。具体方法为：模型试验开始时使用3个功率为9k W的电加热棒对加热水箱进行加热，水箱出口与恒定温度控制装置相连，待水箱内水温达到所需温度时（343K），加热装置会自动断电，停止加热；一旦水温低于设定温度，加热装置自动合闸进行加热，如此确保水箱内的水温恒定。加热水箱由两层钢板制成，层与层之间用绝热材料填充；同时连接水箱与蒸汽分配箱的管子采用塑料管内衬钢丝，并且管外缠有医疗胶布，以减少实验过程中管内热量的散失。在下游水泵压力的作用下将加热水箱内的热水送至蒸汽分配管，通过开关调节进入蒸汽分配管热水的流量，热水流至翅片管束，最终由凝结水管接收并送至凝结水箱，再由水泵送至加热水箱形成一个循环。凝结水箱顶部设置一个通气孔与大气连通，并且使通气孔的高程略大于蒸汽分配管的高程，这样避免了水泵停机后，管道以及管束内的热水全部流入凝结水箱造成溢流，同时也有利于加热水箱后产生的气泡逸出。加热水箱、凝结水箱、水泵等直接固定在风洞转盘的正下方，确保与转盘上的模型同步转动。待整个系统达到稳定后，对主厂房和空冷塔进行风洞吹风试验，通过改变来流的风速和风向，测量原设计方案情况下各断面上空冷凝汽器进、出口温度。图3.4给出了本次试验热水循环示意图。

(www.xing528.com)

图3.4　模型试验的热循环系统图

模型试验的空冷凝汽器进风口为112个，在不影响试验结果的情况下，本次试验选取17个测量断面，在风机入口共布置46个测点。具体位置如图3.5所示，每个测点位于风机入口下10mm（相当于原型风机下1.2m）安放温度传感器，用于测量风机入口的空气温度，同时在相应单元的散热面（翅片管束）中央布置传感器，共46个测点，用于测量散热器出口空气的温度。