3 / 11
от общего коллектора, расположенного вверху, направляется по ореб-
ренным трубам вниз и конденсируется внутри труб в результате при-
нудительного охлаждения воздухом.
Как показывают исследования [2–15], ветер, обдувающий модуль-
ную ВКУ, может существенно влиять на производительность венти-
ляторов, что, в свою очередь, снижает эффективность работы турбо-
агрегатов и энергоустановки в целом.
Описание расчетной модели.
Для проведения численного мо-
делирования была создана расчетная 3D-модель (см. рис. 1). При со-
здании модели некоторые элементы конструкции ГеоЭС, такие как
укрытия турбоагрегатов, вспомогательные сооружения, паропроводы,
металлические лестницы и другие, не вносящие существенного вкла-
да в формирование общих полей скоростей и давлений воздуха, были
упрощены. Наиболее детально строились 3D-модели отдельных моду-
лей ВКУ.
Для расчета параметров воздушного потока область моделирова-
ния включала в себя, помимо элементов компоновки ГеоЭС, часть
окружающего пространства со зданиями и сооружениями. Размеры
расчетной области определены из соображений минимизации влия-
ния граничных условий расчета на картину обтекания ВКУ.
В основе расчетной модели течения лежит система уравнений дви-
жения вязкой жидкости Навье – Стокса. Эти уравнения в декартовых
координатах имеют вид [2]:
∂ρ
∂t
+
∂
∂x
i
(
ρu
i
) = 0;
∂ρu
i
∂t
+
∂
∂x
j
(
ρu
i
u
j
) +
∂p
∂x
i
=
∂
∂x
j
τ
ij
+
τ
R
ij
+
S
i
;
∂ρi
∗
∂t
+
∂ρu
i
i
∗
∂x
i
=
∂
∂x
i
u
j
(
τ
ij
+
τ
R
ij
) +
∂p
∂t
−
τ
R
ij
∂u
i
∂x
i
+
ρε
+
S
i
u
i
+
W,
где
u
— скорость;
i
= 1
,
2
,
3
— номера осей координат (
x, y, z
);
ρ
— плот-
ность жидкости;
τ
ij
— тензор касательных напряжений;
τ
R
ij
— тензор
напряжений Рейнольдса;
i
∗
=
i
+
u
2
2
— энтальпия потока по параме-
трам торможения;
S
i
— сила сопротивления, действующая на поток;
W
— тепловыделение.
При реализации численного моделирования были сделаны следу-
ющие допущения:
•
модель воздуха — несжимаемый вязкий газ;
•
рассматривались только установившиеся режимы работы при
каждом заданном постоянном ветре с заданных направлений.
Сила сопротивления использовалась для моделирования потерь да-
вления в трубном пучке путем задания характеристики вида
Δ
p
=
f
(
Q
)
110 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2015. № 1