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工学硕士学位论文

凝汽器工作特性仿真研究

硕士研究生：董奇

指导教师：薛若军副教授

学位级别：工学硕士

学科、专业：热能工程

所在单位：建筑工程学院

论文提交日期：2008年4月

论文答辩日期：2008年6月

学位授予单位：哈尔滨工程大学

哈尔滨T程大学硕十学何论文

摘要

凝汽器在汽轮机组的热力系统中起着冷源的作用，其主要任务是将汽轮

机排汽凝结成水并在汽轮机排汽口建立和维持一定的真空度以保证汽轮机组

的正常运行。凝汽器运行的好坏将直接影响汽轮机组的经济性、安全性和可

靠性。

目前，数值仿真是研究凝汽器的重要手段之一。首先，本文在对凝汽器

的工作过程进行合理简化的基础上，利用质量守恒方程和能量守恒方程根据

凝汽器的工作原理建立了仿真数学模型。其次，采用由Nusselt(努塞尔)理

分别计算了蒸汽侧和冷却水侧的换热系数，并利用不同算法对凝汽器的动态

特性进行了数值仿真，通过对仿真结果的分析比较，选出最优算法。然后，

利用英国电气机械协会公式、美国传热学会公式、别尔曼公式和分部计算式

四种经验公式分别计算了凝汽器的总换热系数，并对凝汽器的整个工作过程

进行了数值仿真，根据仿真结果选出最优总换热系数计算公式。最后，采用

最优总换热系数计算公式和最优算法对凝汽器的工作特性进行了数值仿真，

研究了凝汽器进汽量、冷却水流速、冷却水流量及冷却水进口温度对其稳态

特性和动态特性的影响，另外还研究了抽气器故障对处于稳定运行状态下的

凝汽器的动态特性的影响。

本文的研究成果为凝汽器的实时物理仿真提供了参考意见。

关键词：凝汽器；工作特性；动态特性：数值仿真

哈尔滨T程大学硕+学何论文

Abstract

aroleofcoldsourceintheofthe

Condenserthermodynamicsystem

plays

exhaust

unitandisusedtocondensatetheturbinesteam，and

turbinenormally

attheexhaust

establishesandmaintainsacertainvacuumsteamopening，

degree

oftheturbineunit．Theof

whichCallthenormalworkoperation

guarantee

condenserhasadirecteffectoneconomicalandof