大型空冷汽輪發(fā)電機三維流場計算與分析.pdf

1、我國電力行業(yè)飛速發(fā)展，人們生產(chǎn)生活中越來越離不開電。隨著經(jīng)濟的騰飛以及環(huán)保理念越來越深入人心，為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，我國的發(fā)電廠正邁向大核電、大水電、大煤電、大型可再生能源基地的集約化開發(fā)的關鍵一步。大型發(fā)電機有其得天獨厚的優(yōu)越性，包括但不限于:減少備用容量、合理利用動力資源、合理分配負荷、削峰填谷及提高供電可靠性。制約大型發(fā)電機容量提升的一個關鍵因素就是溫升。為此，人們設計出各種通風冷卻方案，如空冷、水冷、氫冷、以及空-空冷、空-水冷這

2、些混合散熱方式。這些散熱方式中，水冷、氫冷等方式雖然冷卻效果好，但設備復雜，運行維護不方便。所以空冷無疑是最行之有效的散熱方式。進一步提升空冷的冷卻效果，進而提升發(fā)電機額定容量，是解決這類問題的關鍵研究。
　　本文以一臺350MW大型空冷汽輪發(fā)電機為研究對象，構建仿真模型。取1/2軸向域和1/2周向域為分析研究對象。采用有限體積法對電機內(nèi)空冷系統(tǒng)的流體特征進行了數(shù)值仿真計算。對電機內(nèi)定子、轉(zhuǎn)子及端部的流量、流速、壓強等特征量的大小

3、及演變過程進行了著重的采樣與分析。所得結果的總流量與設計值相符，但定子端部的齒壓板處流量的分布還是有所差異的。定子端部齒壓板處風道的流量遠大于設計值，但該處散熱面積有限，使部分冷卻風浪費掉了。文中對齒壓板提出三種修改方案，對此進行計算并比對分析。此外，轉(zhuǎn)子端部在設計時提出了三種方案，為分析轉(zhuǎn)子端部不同方案的優(yōu)劣，在計算域模型內(nèi)做出修改，而后又對其各自仿真進行分析。通過大量的對該電機流體場進行的數(shù)值仿真計算，基本掌握了該電機內(nèi)流體流動趨勢