主氦風機驅(qū)動電機三維穩(wěn)態(tài)溫度場分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、主氦風機是核電站高溫氣冷堆中的重要組成部分，作為反應(yīng)堆一回路中僅有的動力裝置，其在蒸汽發(fā)生器輸出端驅(qū)動反應(yīng)堆中的氦氣在一回路內(nèi)進行循環(huán)，與反應(yīng)堆運行時生成的熱量進行能量交換。主氦風機為立式大型電機組，其中的驅(qū)動電機因不配置備用電機，要求具有長使用壽命和很高的安全性。因此，針對主氦風機驅(qū)動電機通風結(jié)構(gòu)冷卻性能進行深入研究，根據(jù)結(jié)論合理優(yōu)化通風結(jié)構(gòu)，對提高主氦風機的安全性能，延長其工作壽命，保證整個電站的穩(wěn)定運行都將起到重要作用。
　

2、　本文介紹了電機溫度場分析以及通風冷卻結(jié)構(gòu)優(yōu)化的國內(nèi)外研究狀況，詳盡描述了電機通風冷卻結(jié)構(gòu)和與其相關(guān)的基本理論，為驅(qū)動電機物理場的計算起到理論支撐。
　　本文對比了電機不同類型的通風系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其特點，并結(jié)合電機通風冷卻結(jié)構(gòu)內(nèi)的冷卻介質(zhì)的流體特點進行了分析。根據(jù)主氦風機驅(qū)動電機的尺寸數(shù)據(jù)建立了其三維物理模型，考慮風摩損耗對流體場的影響，基于氦氣的物理特性，依據(jù)電機定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)計算了電機的通風損耗，得到通風系統(tǒng)內(nèi)的流體分布。此外，通過對

3、不同冷卻介質(zhì)的流體場進行對比分析，證明了流體物性對其分布的影響。
　　通過建立電機全域溫度場的數(shù)學模型，給出了相應(yīng)的邊界條件，根據(jù)流體力學原理，采用流固耦合的方法計算出電機各關(guān)鍵部件的溫度分布并加以分析。為了進一步研究該電機的通風結(jié)構(gòu)，優(yōu)化電機散熱能力，本文提出兩種優(yōu)化方案，計算了不同結(jié)構(gòu)下的電機溫度分布，分析幾何尺寸改變對電機冷卻性能的影響，最后對比各方案的冷卻效果，得出最優(yōu)方案。
　　研究的結(jié)果為電機的溫升計算，通風系統(tǒng)