大型四極發(fā)電機冷卻的?；瘜嶒炑芯?pdf

1、隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，電力已經(jīng)滲透到社會、經(jīng)濟及生活的各個領(lǐng)域，各行各業(yè)對電力的需求不斷增大，電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模也在不斷擴大。由于大容量發(fā)電機組的單位容量材料消耗低、單位容量運行成本低、生產(chǎn)周期短，因此具有良好的經(jīng)濟效益；目前，發(fā)電機主要朝著大容量的方向發(fā)展。但是大型發(fā)電機的冷卻技術(shù)是大容量發(fā)電機發(fā)展的主要障礙，對大型發(fā)電機冷卻技術(shù)開展研究具有非常重要的意義。
　　本文通過相似理論及量綱分析來確定發(fā)電機副槽通風冷卻的流動相似、壓

2、力相似、旋轉(zhuǎn)相似及傳熱相似等準則數(shù)；基于這些準則數(shù)來開展靜態(tài)及動態(tài)模化實驗的研究，并基于相應的原型工況來確定模化實驗的工況參數(shù)。通過在?；瘜嶒炏到y(tǒng)上開展實驗研究發(fā)現(xiàn)，在不同冷卻劑流量下，轉(zhuǎn)子副槽內(nèi)壓力分布規(guī)律與徑向風道槽楔處的出口風速分布規(guī)律基本一致；從副槽入口到轉(zhuǎn)子中心處副槽內(nèi)的壓力以及徑向風道出口風速均呈現(xiàn)先減小后增加的趨勢。在不同勵磁電流下，不同位置轉(zhuǎn)子線圈的壁面溫度基本一致，且壁面溫度及溫升隨著電流的增加而增加，其中線圈溫升與實

3、際電流和額定電流的百分比呈二次方的關(guān)系。通過對實驗數(shù)據(jù)進行分析，提出了基于修正D-B公式的轉(zhuǎn)子內(nèi)換熱模型，其中修正Nusselt數(shù)Nu’的實驗值與換熱模型的預測值吻合較好，誤差在20％內(nèi)。同時，使用該換熱模型預測了不同工況下?；瘜嶒灳€圈的壁面平均溫度，壁面平均溫度的實驗測量值與預測值吻合較好，誤差在7%的范圍內(nèi)。
　　針對蒸發(fā)冷卻在大型發(fā)電機中的應用，本文在豎直實驗段內(nèi)開展了自然循環(huán)沸騰兩相流動換熱特性研究；發(fā)現(xiàn)換熱系數(shù)隨著工質(zhì)入

4、口過冷度減小逐漸增加，當入口過冷度小于一定值時，實驗段的換熱系數(shù)會出現(xiàn)一定的波動。隨著實驗段熱流密度增加，實驗段的換熱系數(shù)也逐漸增強，且熱流密度對自然循環(huán)流量影響較大。另外，由于發(fā)電機中蒸發(fā)冷卻的冷卻劑通道尺寸較小，本文針對矩形空心導線，在豎直窄流道實驗段內(nèi)開展了汽泡行為影響兩相流動壓降的可視化實驗研究，發(fā)現(xiàn)在系統(tǒng)壓力、質(zhì)量流量、壁面熱流密度不變的情況下，實驗段壓降與工質(zhì)入口過冷度之間并不是單調(diào)的變化關(guān)系。在流道內(nèi)，汽泡很容易生長到與流