基于擬牛頓法氣-液直接接觸式冷卻塔設(shè)計(jì)實(shí)例研究
摘要：最優(yōu)化計(jì)算方法是能源與動(dòng)力專業(yè)的基礎(chǔ)課程，目前缺乏關(guān)于能源裝備的實(shí)際案例。采用擬牛頓算法求解氣-液接觸式冷卻塔設(shè)計(jì)問(wèn)題。首先基于蒸發(fā)和冷凝物理過(guò)程構(gòu)建常微分方程，進(jìn)而采用擬牛頓法求解常微分方程，為改善迭代穩(wěn)定性，開(kāi)發(fā)一種基于液相溫度最大值點(diǎn)的迭代更新算法，具有很好的收斂速度和穩(wěn)定性。針對(duì)國(guó)外某臺(tái)28 MWe富氧燃燒電廠實(shí)際煙氣計(jì)算所需冷卻塔填料高度。研究發(fā)現(xiàn)：L/G對(duì)填料高度和煙氣出口濕度的影響相似。過(guò)低的L/G大大增加填料高度和煙氣出口濕度，而過(guò)高的L/G并不能有效降低填料高度和煙氣出口濕度，存在最優(yōu)L/G范圍。降低液體溫度提高了冷卻塔出口煙氣的冷凝效率，但溫度低于10℃，冷凝效率的提升有限。根據(jù)L/G與液體溫度的關(guān)系，獲得最優(yōu)的液體溫度為10℃，相應(yīng)的最優(yōu)L/G范圍為3.4~4.5。
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