大型空冷汽輪發(fā)電機(jī)內(nèi)流體流動(dòng)與傳熱耦合計(jì)算.pdf

1、大型汽輪發(fā)電機(jī)是電力系統(tǒng)中的重要單元，而空冷汽輪發(fā)電機(jī)則以冷卻系統(tǒng)簡(jiǎn)單，起動(dòng)、運(yùn)行、維護(hù)方便的優(yōu)勢(shì)，受到人們的歡迎。隨著汽輪發(fā)電機(jī)單機(jī)容量不斷增加，熱負(fù)荷也相應(yīng)提高，直接影響電機(jī)的使用壽命和運(yùn)行的可靠性，因此對(duì)于汽輪發(fā)電機(jī)的發(fā)熱和冷卻問題的研究顯得日益重要，對(duì)發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行具有重要指導(dǎo)意義。 本文以一臺(tái)采用多風(fēng)路通風(fēng)系統(tǒng)的200MW空冷汽輪發(fā)電機(jī)為例，為了獲得汽輪發(fā)電機(jī)溫度的準(zhǔn)確分布，從流體力學(xué)理論出發(fā)，采用耦合傳熱的方法對(duì)定

2、子的流體場(chǎng)和溫度場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算。首先，本文結(jié)合通風(fēng)冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)建立電機(jī)端部區(qū)域三維流體場(chǎng)求解域模型，采用有限體積法對(duì)流體場(chǎng)控制方程進(jìn)行求解，計(jì)算得到空冷汽輪發(fā)電機(jī)端部區(qū)域各風(fēng)路流量；然后，基于電磁場(chǎng)理論對(duì)空冷汽輪發(fā)電機(jī)的電磁損耗進(jìn)行了計(jì)算與分析，進(jìn)而得到電機(jī)額定運(yùn)行時(shí)定子各部分損耗；其次，根據(jù)空冷汽輪發(fā)電機(jī)多風(fēng)路通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)流體流動(dòng)與傳熱的特點(diǎn)建立定子徑向通風(fēng)溝三維流動(dòng)與傳熱耦合計(jì)算求解域模型，給出基本假設(shè)與耦合場(chǎng)邊界條件，用有限體積法對(duì)流體