近年來,風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙的散熱問題受到越來越多的關(guān)注,給人們帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。由于艙內(nèi)空間尺寸有限,齒輪箱、發(fā)電機(jī)、散熱器及電控柜等多個(gè)高溫?zé)嵩醇傲悴考贾迷谝粋�(gè)狹小的空間內(nèi),機(jī)艙內(nèi)出現(xiàn)整體或局部區(qū)域溫度過高的現(xiàn)象,普遍采用限功率運(yùn)行或停機(jī)等待,同時(shí)艙內(nèi)敏感部件也會(huì)受到高溫的影響,出現(xiàn)失效或損壞現(xiàn)象。本文正是以某公司提供的風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙模型為研究對象,在對計(jì)算模型進(jìn)行理論分析及合理假設(shè)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用Realizablek-?模型與SIMPLE方法對機(jī)艙內(nèi)空氣流動(dòng)及其散熱特性進(jìn)行三維模擬仿真,得出機(jī)艙內(nèi)不同位置的流場及發(fā)熱部件表面的溫度分布,研究影響溫度分布的因素及流場分布不合理的地方,提出合理的改進(jìn)設(shè)計(jì)方案,從而保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙內(nèi)各部件工作在最佳溫度范圍內(nèi)。本文的主要內(nèi)容如下:利用三維軟件建立了艙體結(jié)構(gòu)及內(nèi)部主要發(fā)熱部件的簡化幾何模型,確定了計(jì)算域,并進(jìn)行了合理的網(wǎng)格劃分,用實(shí)際測得的數(shù)據(jù)設(shè)定模擬仿真的邊界條件,對機(jī)艙內(nèi)流場和溫度場進(jìn)行數(shù)值模擬,模擬出艙內(nèi)的熱環(huán)境;取得重要切面的流場分布以及發(fā)熱部件表面的溫度分布,根據(jù)計(jì)算結(jié)果,找出原始設(shè)計(jì)中影響艙內(nèi)散熱和氣體流動(dòng)不合理的因素;研究了進(jìn)風(fēng)速度、進(jìn)風(fēng)溫度及齒輪箱表面發(fā)熱量對齒輪箱表面溫度的影響,然后從提高艙內(nèi)進(jìn)風(fēng)量方面提出可行的改進(jìn)方案;針對改進(jìn)后的方案再次進(jìn)行數(shù)值仿真計(jì)算,與原有模型的分析結(jié)果進(jìn)行對比分析�？芍倪M(jìn)后機(jī)艙內(nèi)部氣流流速增加,冷空氣增多,冷熱空氣的熱量交換加強(qiáng),艙內(nèi)整體溫度和局部溫度均有明顯的下降,從而使艙內(nèi)溫度達(dá)到較均勻的水平,艙內(nèi)主要發(fā)熱部件表面的溫度分布獲得了期望的效果,特別是齒輪箱表面溫度,從而整個(gè)機(jī)艙達(dá)到可以接受的通風(fēng)水平。
【學(xué)位單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM315
【部分圖文】：

技術(shù)路線流程圖

圖 3.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙內(nèi)部真實(shí)結(jié)構(gòu)布置Fig. 3.1 The actual structure layout of the wind turbine cabin何模型簡化

2-上方端蓋出口 2；3-風(fēng)扇；4-風(fēng)扇散熱通道；5-上方端蓋出口 1；6-前風(fēng)口；7-前底座；8-齒輪箱；9-發(fā)電機(jī)圖 3.2 簡化的機(jī)艙幾何模型Fig. 3.2 Simplified geometry model of the cabin

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2813728