风速对塔下回流率的影响比较

风速的变化对空冷塔下的热回流率影响很大。从理论上讲，无风条件下热回流很小，风速大到一定值后将出现不同程度的热回流问题。在风洞没有吹风前，通过测量空冷塔下各测点的温度发现，在无风的条件下，靠近汽轮机房的塔下测点温度明显有一些升高，这是因为试验中蒸汽分配管暴露于汽轮机房与空冷塔之间，钢管散出的热量被风机吸入导致靠近汽轮机房一侧的测点温度升高。试验发现随着风速比的增加，空冷塔下风机进口平均热回流率逐渐增加，如图3.20所示。

图3.20　风向角β=0°时不同风速比与塔下平均热回流率之间的关系

这是因为当自然风吹过空冷塔时，空冷散热器出口的热空气处于自然风的下层，热空气不能顺利地扩散到下游环境中，即大风在空冷散热器上部具有对空冷凝汽器散热的压抑作用，阻碍散热。特别是风速高于空冷凝汽器出口风速时，空气供应系统阻力增加，通风受到严重阻碍。

图3.21　不同风速与热回流产生示意图

从空冷散热器出口排出的热空气受力分析来看（图3.21），空冷散热器翅片管束排出的热气流在上升的过程中受到向上热浮力（vj）和水平（或者向下）的惯性力（va）的共同作用。如果设两者的合速度为v合，由速度合成得出三者的关系为(www.xing528.com)

两速度方向夹角正切值为

则

来流速度分别为v1a、v2a（不妨设v1a＜v2a），则由速度的合成可以知道，来流速度v2a对应的合速度v合也就越大，于是合速度v合与来流va夹角就越小，热气流走势越向下。由于空气在空冷平台的边缘发生分离，在平台的下游形成一个巨大的漩涡结构，在上浮力（vj）不变的情况下，来流速度大的在平台的下游形成的漩涡强度也相应增强；因而漩涡结构的紊动卷吸和混合作用也就相应的增强；当热气流走势越向下时，就有更多的热气流被卷吸到空冷塔下，这也就是随着风速增加空冷塔下热回流率增加的主要原因。

在不同的风速和其他风向角β（-90°＜β＜90°，最不利风向除外）条件下，只需将风向角沿最不利风向进行速度合成分解，即可按照上述方法进行相应的分析。此时的分析与最不利风向分析不同的是，除了在最不利风向上有热回流产生外，速度的南北方向分量会导致在空冷平台的两侧产生热回流，此时塔下平均回流率的大小同样与来流的风速和风向有关。