直接空冷系统具有节水的优点,在我国北方地区的电厂大量推广使用。空冷凝汽器单元由大直径轴流风机提供冷却空气,气流不均匀的冲刷翅片管束,导致不能较好利用传热面积,恶化冷却效果。采用CFD软件,对600MW直接空冷电厂单元的流动换热特性开展数值模拟分析。计算结果表明,有必要在单元内部安装空气导流装置,以改善流动传热特性。首次采用风机实体模型,获得准确的风机出口气流气动性能。本文采用散热器其与多孔介质模型的混合模型处理翅片管束。结果表明,单元内部安装导流板可以增加空气流量和换热能力。导流板尺寸、安装位置,安装角度等都会对导流效果产生影响。空冷单元流场的优化,需要遵循“局部引导,多点布设”的原则。空冷岛的流动换热特性会受到环境风相当大的影响。在空冷岛周围安装风力机,希望通过风力机吸收环境风的能量,减小对空冷岛换热能力的影响。研究方案涉及跨学科知识,设计风力机叶片是第一个重要的环节。在翼型参数来源受到限制的情况下,选取NACA4415作为叶片翼型。编写迭代计算程序,求得沿叶展不同截面位置的弦长后,使用Proe软件绘制风力机。根据风力机与空冷岛距离的不同,建立三类模型,并在4种不同大风条件下揭示出不同的流动换热性能。研究结果显示,风力机与空冷岛的间距约以风力机风轮直径长度为宜；在本实验中的大风条件下,小功率的风力机虽然可以降低气流速度,但其旋转尾迹会导致空冷岛更为显著的热风回流。在多种因素作用下,风力机与空冷岛耦合模型最终的换热优化效果并不明显。