本文關(guān)鍵詞：水氫氫冷卻汽輪發(fā)電機(jī)熱流場分析

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【摘要】：能源問題是國際社會關(guān)注的焦點(diǎn)和一個(gè)國家發(fā)展的命脈。我國是世界上第二大能源消費(fèi)國,能源的供給影響著國家的發(fā)展。盡管我國煤炭、天然氣和石油的儲備豐富,但是作為能源消費(fèi)大國,能源短缺的問題仍困擾著我們。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對電力的需求日益增長,電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模也越來越大,而世界上絕大部分的發(fā)電量是來自汽輪發(fā)電機(jī)組,這也要求電機(jī)制造工業(yè)提供更大容量的汽輪發(fā)電機(jī)組。AP1000水氫氫冷卻四極汽輪發(fā)電機(jī)作為一種新型的技術(shù)在世界范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用。由于核電機(jī)組裝機(jī)容量都較大,機(jī)組內(nèi)部件的損耗也較大,因此核電機(jī)組的冷卻成為了重要研究內(nèi)容。本文以某工廠正在研制開發(fā)的AP1000水氫氫冷卻四極汽輪發(fā)電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子和氣隙作為研究對象,對汽輪發(fā)電機(jī)內(nèi)的穩(wěn)態(tài)流場和溫度場進(jìn)行研究。根據(jù)該大型水氫氫冷汽輪發(fā)電機(jī)內(nèi)冷卻介質(zhì)的流動特性和電機(jī)通風(fēng)冷卻系統(tǒng)的特點(diǎn)建立電機(jī)三維流場模型,分析計(jì)算給定運(yùn)行條件下的電機(jī)風(fēng)路與水路的流量分配比例、流速等分布規(guī)律,通過與工廠給定實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比較,誤差小,均在允許范圍內(nèi)。在電機(jī)流場計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上,建立三維流場與溫度場的耦合求解模型,通過對計(jì)算域內(nèi)的模型求解,得到冷卻介質(zhì)的溫度分布情況,確定電機(jī)內(nèi)冷卻介質(zhì)的最高溫升位置;根據(jù)以上各計(jì)算結(jié)果,著重分析了電機(jī)的主要固體部件,銅線圈、鐵心、磁屏蔽、壓板、護(hù)環(huán)、槽楔、絕緣的溫度分布規(guī)律;最后,對比計(jì)算得到的最高溫度值與最大允許溫升值,誤差在工程允許的范圍內(nèi)。證明了模擬計(jì)算結(jié)果的正確性,為該類型的汽輪發(fā)電機(jī)的生產(chǎn)設(shè)計(jì)與優(yōu)化改造提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：水氫氫冷卻 汽輪發(fā)電機(jī) 數(shù)值模擬 溫度場
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM311
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題研究的目的及意義10-11
• 1.2 汽輪發(fā)電機(jī)冷卻的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 課題來源及主要研究內(nèi)容14-15
• 第2章 電機(jī)通風(fēng)結(jié)構(gòu)及冷卻理論基礎(chǔ)15-22
• 2.1 氫冷汽輪發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)15
• 2.2 氫氣汽輪發(fā)電機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)的分類15-16
• 2.3 四極汽輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)16-19
• 2.4 計(jì)算流體力學(xué)控制方程19-21
• 2.5 本章小結(jié)21-22
• 第3章 四極汽輪發(fā)電機(jī)流場分析22-38
• 3.1 建立求解模型及劃分網(wǎng)格22-24
• 3.1.1 建立求解模型22-24
• 3.1.2 劃分網(wǎng)格24
• 3.2 求解域邊界條件24-25
• 3.2.1 基本假設(shè)24-25
• 3.2.2 邊界條件25
• 3.3 求解結(jié)果分析25-36
• 3.3.1 流體流量分析25-30
• 3.3.2 轉(zhuǎn)子流場分析30-33
• 3.3.3 定子鐵心流場分析33-34
• 3.3.4 氣隙流場分析34-35
• 3.3.5 定子線圈流場分析35-36
• 3.4 本章小結(jié)36-38
• 第4章 四極汽輪發(fā)電機(jī)溫度場分析38-55
• 4.1 建立求解模型及劃分網(wǎng)格38-39
• 4.1.1 建立求解模型38-39
• 4.1.2 劃分網(wǎng)格39
• 4.2 模型基本假設(shè)與求解條件39-40
• 4.2.1 基本假設(shè)39-40
• 4.2.2 求解條件40
• 4.3 求解結(jié)果分析40-54
• 4.3.1 冷卻氣體溫度場分析40-44
• 4.3.2 轉(zhuǎn)子銅線圈和絕緣溫度場分析44-45
• 4.3.3 轉(zhuǎn)子鐵心和護(hù)環(huán)溫度場分析45-47
• 4.3.4 轉(zhuǎn)子槽楔和阻尼繞組溫度場分析47-48
• 4.3.5 定子磁屏蔽壓板、齒壓板溫度場分析48-49
• 4.3.6 定子磁屏蔽溫度場分析49-50
• 4.3.7 定子鐵心溫度場分析50-51
• 4.3.8 定子線圈及冷卻水溫度場分析51-54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 結(jié)論55-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文60-61
• 致謝61

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