本文選題：空冷汽輪發(fā)電機　切入點：定子通風(fēng)冷卻系統(tǒng)　出處：《華中科技大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：大型汽輪發(fā)電機在運行過程中，由于電磁及機械損耗會使電機內(nèi)部產(chǎn)生大量熱量，如果不能有效地將這些損耗所產(chǎn)生的熱量導(dǎo)散出去，可能造成發(fā)電機的溫升或局部溫升過高，直接影響發(fā)電機的運行安全性和壽命。特別是對于大型空冷汽輪發(fā)電機，其通風(fēng)冷卻系統(tǒng)是電機安全穩(wěn)定運行的重要保障。因此，對汽輪發(fā)電機通風(fēng)冷卻系統(tǒng)內(nèi)流動與傳熱情況進行研究具有十分重要的意義。 本文首先根據(jù)320MW空冷汽輪汽輪發(fā)電機定子通風(fēng)冷卻系統(tǒng)特點，分別建立了電機定子通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)流體場模型和定子內(nèi)流動與傳熱耦合模型，并給出了相應(yīng)的數(shù)學(xué)物理描述。對額定工況下電機定子通風(fēng)系統(tǒng)流體場模型采用CFD軟件進行了數(shù)值模擬計算，，得到了通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)詳細的流動特性即壓力、流速、流量分布，并在此基礎(chǔ)上，對電機定子流體場與溫度場進行了耦合求解，分別得到了通風(fēng)系統(tǒng)和電機鐵心及線棒的溫度分布，并對其流動傳熱特性進行了詳細的分析，為電機通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化以及電機實際運行中的監(jiān)測提供了參考依據(jù)。為研究電機通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量分配和定轉(zhuǎn)子氣隙徑向高度對電機內(nèi)流動與傳熱的影響，分別對轉(zhuǎn)子氣隙入口與定子背部風(fēng)室入口不同配風(fēng)工況以及不同氣隙徑向高度的結(jié)構(gòu)模型方案進行了數(shù)值計算，在電機通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量分配優(yōu)化和結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面進行了初步研究，并得到了一些有益的結(jié)論。 通過數(shù)值模擬研究，對汽輪發(fā)電機定子通風(fēng)冷卻有了更加深入的認(rèn)識，數(shù)值計算得到的結(jié)論為電機通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化及運行監(jiān)測提供了一些參考和建議。
[Abstract]:During the operation of a large turbogenerator, the electromagnetic and mechanical losses will cause a large amount of heat in the motor. If the heat produced by these losses cannot be effectively transported out, the temperature rise of the generator may be too high or the local temperature rise may be too high. Especially for large air-cooled turbogenerator, the ventilation cooling system is an important guarantee for the safe and stable operation of the generator. It is of great significance to study the flow and heat transfer in the ventilated cooling system of turbogenerator. Firstly, according to the characteristics of stator ventilation and cooling system of 320 MW air-cooled turbogenerator, the fluid field model in stator ventilation system and the coupling model of flow and heat transfer in stator are established in this paper. The mathematical and physical description is given. The flow field model of motor stator ventilation system under rated working condition is numerically simulated by CFD software, and the detailed flow characteristics, i.e. pressure, velocity and flow distribution, are obtained. On this basis, the coupled solution of the stator fluid field and temperature field of the motor is carried out, and the temperature distribution of the ventilation system, the motor core and the wire rod are obtained respectively, and the flow heat transfer characteristics are analyzed in detail. It provides a reference for the optimization of the design of the motor ventilation system and the monitoring in the actual operation of the motor, and studies the effect of the distribution of air volume in the motor ventilation system and the radial height of the stator and rotor air gap on the flow and heat transfer in the motor. The structural model schemes of rotor air gap inlet and stator back air chamber inlet under different air distribution conditions and different air gap radial height are numerically calculated, and the air volume distribution and structure optimization of motor ventilation system are studied preliminarily. Some useful conclusions are obtained. Through the research of numerical simulation, a deeper understanding of stator ventilation cooling of turbogenerator is obtained, and the conclusion obtained by numerical calculation provides some references and suggestions for the design optimization and operation monitoring of motor ventilation system.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM311

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本文編號：1565917