Разработанная авторами математическая модель используется для численного анализа процессов тепломассообмена в экспериментальной секции воздушного конденсатора (ЭСВК), созданной в НПВП “Турбокон” и установленной на территории ОАО ВТИ. Расчеты выполнены с помощью авторского CFD-кода ANES. Верификация модели проведена с привлечением экспериментальных данных, полученных при испытаниях ЭСВК. Показана работоспособность предложенных моделей для расчета процессов в паровоздушной смеси и охлаждающем воздухе и алгоритмов для учета неоднородности расходов в различных рядах трубного пучка. Представлены данные о влиянии температуры и расхода охлаждающего воздуха на давление в верхнем коллекторе ЭСВК, интегральны коэффициент теплопередачи, распределение расходов по рядам труб, размеры неэффективно работающих зон трубного пучка для двух схем течения паровоздушной смеси (одноходовой и двухходовой). Показано, что давление за турбиной существенно повышается при увеличении расхода пара, уменьшении расхода охлаждающего воздуха и росте его температуры, а максимальное значение коэффициента теплопередачи полностью определяется расходом охлаждающего воздуха. При этом расход пара, соответствующий максимальному значению коэффициента теплопередачи, существенно зависит от температуры окружающего воздуха. Выполнен анализ эффективности рассмотренных схем течения внутреннего теплоносителя, который продемонстрировал, что двухходовая схема отличается большей эффективностью, так как обеспечивает более низкое давление в верхнем коллекторе, несмотря на то что ее гидравлическое сопротивление при фиксированном расходе паровоздушной смеси значительно выше, чем при использовании одноходовой схемы. Этот результат является следствием того, что в двухходовой схеме процессом конденсации охвачена большая внутренняя поверхность труб, что приводит к установлению меньших значений ?t (разности температур между внутренним и внешним теплоносителем) для заданной тепловой нагрузки.
