汽輪發(fā)電機(jī)端部電磁—溫度耦合場的研究及其數(shù)值分析.pdf

1、本文針對1000兆瓦特大容量汽輪發(fā)電機(jī)端部結(jié)構(gòu)件的溫升問題，對汽輪發(fā)電機(jī)端部渦流場、端部結(jié)構(gòu)件的渦流損耗及其三維溫度場問題進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，其主要研究工作與成果如下： 以從西門子公司引進(jìn)的THDF125/67型百萬千瓦級大容量汽輪發(fā)電機(jī)為研究對象，建立其端部準(zhǔn)三維行波渦流場的數(shù)學(xué)模型及其等價變分問題，采用動態(tài)矢量位A和動態(tài)標(biāo)量位φ為求解變量，通過有限元離散形成伽遼金計算模式的有限元方程組，并采用Visual Fortran語

2、言編寫了該準(zhǔn)三維行波渦流場的有限元分析軟件。文中通過將行波渦流場分析所得的渦流損耗作為熱載荷，施加邊界條件，對端部壓圈結(jié)構(gòu)件的三維溫度場進(jìn)行了有限元數(shù)值分析。額定短路運行工況下仿真研究結(jié)果與實測值相印證，確立了本文構(gòu)造的方法與所編制的計算軟件的工程應(yīng)用價值。 運用本文構(gòu)造的上述方法，系統(tǒng)地研究了該特大容量發(fā)電機(jī)在其它典型運行工況(空載、額定負(fù)載、額定容量進(jìn)相運行等)下端部的渦流-溫度耦合場，為相應(yīng)的工程設(shè)計與運行提供了理論分析的

3、判據(jù)。 本文根據(jù)汽輪發(fā)電機(jī)工程分析的實際需要，還進(jìn)一步構(gòu)造了全三維的渦流一溫度耦合場的有限元分析方法，該方法由相應(yīng)基準(zhǔn)問題的分析得到驗證。同時，作者運用有限元分析軟件ANSYS與其它CAA、CAD軟件包括自編Fortran計算程序等軟件的二次開發(fā)技術(shù)，建立了發(fā)電機(jī)端部的實體模型；從而本文首次完成了空載運行工況下端部全三維渦流一溫度耦合場數(shù)值分析，其數(shù)值分析結(jié)果與行波渦流一溫度耦合場的分析結(jié)果相應(yīng)，同樣為汽輪發(fā)電機(jī)端部結(jié)構(gòu)件溫升問