بررسی عددی سه بعدی اثر چیدمان مثلثی سه برج خنک کننده خشک با مکش طبیعی تحت وزش باد

سیستم¬های خنک کننده در نیروگاه¬های بخار و سیکل¬های ترکیبی به منظور کاهش دمای آب گردشی خروجی از کندانسور مورد استفاده قرار می¬گیرند. برج¬های خنک¬کن خشک با مکش طبیعی یکی از پرکاربردترین نوع از سیستم¬های دفع حرارتی در مناطق کم آب نظیر ایران است. در این سیستم¬ها آب گرم خروجی از کندانسور پس از عبور از مبدل¬های حرارتی واقع در پیرامون برج، تا زیر دمای کندانسور خنک می¬شود. هوای محیط با عبور پیوسته از روی مبدل-های حرارتی، با سرد کردن آب گردشی نیروگاه، خود گرم شده و به صورت طبیعی در برج صعود می¬کند. عملکرد برج¬های خنک¬کننده به شرایط محیطی نظیر دما، چگالی هوا، به ویژه سرعت و جهت باد و ... وابستگی شدیدی دارد. تاثیر شرایط محیطی بر عملکرد حرارتی خود نیز تابع چگونگی چیدمان برج¬ها نسبت به یکدیگر می¬باشد. در این پژوهش از یک حل عددی سه بعدی جهت بررسی میدان جریان هوا در داخل و اطراف برج¬ها و همچنین میزان دفع حرارت از سه برج با چیدمان مثلثی، از طریق حل معادلات ناویر استوکس و معادله انرژی به کمک روش دینامیک سیالات محاسباتی، با در نظر گرفتن ترم شناوری (بویانسی)، استفاده شده است. همچنین اثر تغییر سرعت و جهت وزش باد با وجود و بدون وجود دیوارهای بادشکن بر عملکرد حرارتی سه برج بررسی شده است. نتایج بدست آمده حاکی از تاثیر وزش باد در کاهش عملکرد حرارتی برج¬های سه¬گانه می-باشد. همچنین استفاده از دیوار بادشکن موجب بهبود راندمان حرارتی برج¬ها می¬گردد. وزش باد با زاویه 30 درجه نسبت به عمود منصف دو برج بهترین عملکرد را باعث می¬شود. در این مطالعه دمای رادیاتورها برخلاف مطالعات پیشین متغییر در نظر گرفته شده است و تفاوت 10% در نتایج مشاهده شده است. همچنین اثر تغییر دمای محیط بر عملکرد یک برج خنک¬کننده منفرد در دو حالت مکش طبیعی و وزش باد با سرعت m/s 7 بررسی گردیده و عملکرد سالیانه یک برج منفرد با مکش طبیعی مدل شده است.