【摘要】：當(dāng)今風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量日益增加,風(fēng)電機(jī)組的散熱量也不斷增加,解決機(jī)艙溫度高問題已成為風(fēng)電機(jī)組進(jìn)一步向大容量發(fā)展的咽喉因素。采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)分析方法進(jìn)行機(jī)艙內(nèi)流場分析,其內(nèi)部流場的流動(dòng)規(guī)律可以直觀得到,提前發(fā)現(xiàn)問題,避免內(nèi)部形成氣流死角及渦旋區(qū)域,從而有效減少了研發(fā)周期,節(jié)約試驗(yàn)成本,為技術(shù)人員在做散熱設(shè)計(jì)及解決實(shí)際散熱問題提供針對性的指導(dǎo)。通過查閱文獻(xiàn),在了解了熱傳遞理論及計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析基本方法的基礎(chǔ)上,通過三維建模軟件建立了簡化的機(jī)艙模型,基于ANSYS FLUENT數(shù)值仿真軟件,著手于機(jī)艙內(nèi)部溫度特性,進(jìn)行了一系列的理論分析,并提出了實(shí)際改良方案。主要研究內(nèi)容包括:(1)傳熱學(xué)及計(jì)算流體力學(xué)的基本理論研究。定義了風(fēng)機(jī)機(jī)艙內(nèi)部散熱問題屬于溫度控制的科學(xué)范疇,即合理的散熱使得風(fēng)機(jī)機(jī)艙內(nèi)部溫度不要過高,以防止報(bào)警停機(jī)甚至起火等危險(xiǎn)的發(fā)生。論述了風(fēng)機(jī)機(jī)艙內(nèi)部的熱傳導(dǎo)、熱對流與熱輻射三種熱能傳遞方式。對計(jì)算流體力學(xué)的工作步驟、求解過程及FLUENT軟件予以闡述。(2)風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙物理與數(shù)學(xué)模型的建立。利用SolidWorks軟件,對風(fēng)機(jī)進(jìn)行合理必要的簡化,建立機(jī)艙及其主要部件的三維簡化物理模型,基于機(jī)艙內(nèi)部流場的基本方程及湍流模型分析,確定采用RNG k-?模型對風(fēng)機(jī)機(jī)艙內(nèi)流場進(jìn)行數(shù)值模擬分析。(3)機(jī)艙改良方案的提出及改良前后的數(shù)值計(jì)算分析。基于FLUENT軟件對改良前機(jī)艙模型內(nèi)三個(gè)典型截面上的溫度分布進(jìn)行模擬分析,結(jié)果顯示高溫區(qū)域主要分布在齒輪箱和發(fā)電機(jī)之間,因此提出了機(jī)艙改良結(jié)構(gòu)方案,并對改良方案進(jìn)行了仿真分析。(4)機(jī)艙散熱改良方案實(shí)驗(yàn)分析。在FLUENT數(shù)值分析的基礎(chǔ)上,基于風(fēng)電廠實(shí)際數(shù)據(jù),對改良后與不改良時(shí)機(jī)艙內(nèi)溫度和齒輪箱冷卻油溫進(jìn)行對比分析,驗(yàn)證了改良方案的正確性。
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM315

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7 孫鵬R

本文編號(hào)：2799329