針對煙塔合一排煙對近距離環(huán)境影響的預(yù)測進行研究,分別運用物理風(fēng)洞實驗、數(shù)值風(fēng)洞模擬和德國Austal 2000模式3種方式模擬冷卻塔下風(fēng)向空腔區(qū)范圍,以及空腔區(qū)對污染物近距離落地濃度分布的影響,并分析3種不同模擬方法在煙塔合一排煙技術(shù)近距離環(huán)境影響預(yù)測中的差異。結(jié)果表明:空腔區(qū)的長度大致在冷卻塔塔底邊緣2.2倍塔高處,高度大致在1.2倍塔高處;近距離范圍內(nèi)污染物落地濃度隨距離的變化受空腔區(qū)影響巨大,具體表現(xiàn)為落地濃度在空腔區(qū)內(nèi)呈增大趨勢,遠離空腔區(qū)的范圍則大致穩(wěn)定或存在小幅波動;二維數(shù)值風(fēng)洞更適用于空腔區(qū)范圍的擬合,物理風(fēng)洞更適用于近距離污染物落地濃度分布的模擬。

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【部分圖文】：

圖4 A電廠實驗?zāi)M空腔區(qū)范圍

由于德國Austal2000模式不涉及空腔區(qū)的計算,故此處只給出物理風(fēng)洞實驗及二維數(shù)值風(fēng)洞的模擬結(jié)果,圖4和圖5分別為A電廠和B電廠冷卻塔排煙為零時,兩種方式模擬冷卻塔下風(fēng)向中軸線上空腔區(qū)的范圍(長度和高度)示意圖。其中,物理風(fēng)洞實驗多次測量冷卻塔后方的湍流強度,圖中取測量結(jié)果....

圖5 B電廠實驗?zāi)M空腔區(qū)范圍

對比圖4和圖5可以看出,數(shù)值風(fēng)洞的模擬結(jié)果不僅反應(yīng)了空腔區(qū)的長度和高度,還反應(yīng)了空腔區(qū)在地面處的極弱效應(yīng)。參考相關(guān)文獻對冷卻塔空腔區(qū)不接地的認知,可以得出二維數(shù)值風(fēng)洞模擬空腔區(qū)范圍比物理風(fēng)洞實驗更加具體、形象、準(zhǔn)確,且效率更高。這是因為物理風(fēng)洞實驗受限于測量方法,導(dǎo)致對空腔區(qū)近地....

圖6 A電廠平均靜壓分布

國外有研究表明,空腔區(qū)實際上是冷卻塔迎風(fēng)繞流所形成的湍渦連續(xù)破碎再生成的狀態(tài)。雖然由對比得出二維數(shù)值風(fēng)洞的模擬結(jié)果更加準(zhǔn)確,但在某一具體時刻的靜壓分布特征仍然存在著很大的不確定性,對此在時間尺度上取平均,得到平均靜壓分布,如圖6、圖7所示。圖7B電廠平均靜壓分布

圖7 B電廠平均靜壓分布

圖6A電廠平均靜壓分布圖中平均靜壓低于-200Pa的深色區(qū)域代表湍渦破碎區(qū)域,即空腔區(qū)于此處截止。可以看出,通過平均靜壓分布表示空腔區(qū)范圍更為精確。通過分析排煙速度分別為0、3和5.46m/s時,不同環(huán)境風(fēng)速對冷卻塔后方平均靜壓分布的影響,驗證了空腔區(qū)隨風(fēng)速增大而前移、隨排....

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