高溫氣冷堆由于其安全性好、溫度高、用途廣等特點,已成為今世界第四代核能發(fā)電系統(tǒng)的首選堆型之一,其中高溫氣冷堆氦氣驅(qū)動電機是反應(yīng)堆一回路中唯一的能動部件,保證其在高壓氦氣環(huán)境中的正常運行關(guān)系到整個反應(yīng)堆的安全與穩(wěn)定。因此,掌握驅(qū)動電機在高壓氦氣環(huán)境下全空間的熱交換機理與規(guī)律是我國高溫氣冷堆核電站開發(fā)亟待解決的關(guān)鍵問題之一。本文以高溫氣冷堆氦氣驅(qū)動電機為研究對象,對其腔內(nèi)流體流動規(guī)律及換熱過程,通風系統(tǒng)內(nèi)風摩損耗計算和氦氣環(huán)境對電機內(nèi)熱交換影響因素等熱問題進行了研究。為研究高溫氣冷堆氦氣驅(qū)動電機換熱過程,本文從流體網(wǎng)絡(luò)理論出發(fā),建立了驅(qū)動電機軸-徑向混合風路通風系統(tǒng)的流體網(wǎng)路模型,得到了驅(qū)動電機內(nèi)部各等效節(jié)點處的流量和流速的分布。以流體網(wǎng)絡(luò)法得出的相關(guān)參數(shù)作為邊界條件,基于有限元法對簡化后的驅(qū)動電機三維流體與傳熱耦合求解模型進行精確求解,確定了高溫氣冷堆氦氣驅(qū)動電機求解域內(nèi)高壓氦氣的流動形態(tài),揭示了驅(qū)動電機內(nèi)各部件的溫度分布規(guī)律。通過比較定子繞組絕緣間仿真溫度結(jié)果與實驗監(jiān)測結(jié)果,驗證了邊界條件和簡化模型的準確性。在氦氣換熱機理與流動形態(tài)規(guī)律研究的基礎(chǔ)上,對高溫氣冷堆氦氣驅(qū)動電機定子側(cè)的風摩...

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-3蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)

關(guān)于這些常見的冷卻介質(zhì)和冷卻方式在電機應(yīng)用的相關(guān)問題,國內(nèi)外專家學者都進行了卓有成效的詳盡研究。印度PradeepJain等學者以某210MW氫冷發(fā)電機定子線圈彎曲處斷裂為例進行了研究,發(fā)現(xiàn)若氫冷發(fā)電機冷卻結(jié)構(gòu)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,漏水處的氫與絕緣層會發(fā)生反應(yīng)形成形成氨,而金屬銅在氨溶....

圖1-4蒸發(fā)冷卻下定子溫度分布

圖1-3蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)哈爾濱電機廠有限責任公司焦曉霞高級工程師為研究不同冷卻介質(zhì)對電機溫升分布的影響,采用三維有限體積法,以空氣和氫氣為冷卻介質(zhì),定量分析了流體性質(zhì)對電機溫升的影響,比較了相同通風結(jié)構(gòu)下不同冷卻介質(zhì)的溫度場和流體場,得到了流固交界面上散熱系數(shù)分布以及定子槽內(nèi)絕緣的溫....

圖1-5水氫冷汽輪發(fā)電機端部結(jié)構(gòu)

哈爾濱電機廠有限責任公司焦曉霞高級工程師為研究不同冷卻介質(zhì)對電機溫升分布的影響,采用三維有限體積法,以空氣和氫氣為冷卻介質(zhì),定量分析了流體性質(zhì)對電機溫升的影響,比較了相同通風結(jié)構(gòu)下不同冷卻介質(zhì)的溫度場和流體場,得到了流固交界面上散熱系數(shù)分布以及定子槽內(nèi)絕緣的溫升變化。結(jié)果表明不同....

圖1-6定子線圈溫度分布

圖1-5水氫冷汽輪發(fā)電機端部結(jié)構(gòu)在關(guān)于氦氣冷卻介質(zhì)的利用上,美國的BrianFelker等學者研究了TheTokamakPhysicsExperiment(TPX)的低溫氦氣冷卻系統(tǒng),實驗中的氦作為冷卻介質(zhì)以維持真空冷凍泵子系統(tǒng)的恒定運行[16]。俄羅斯V.I.Deev等....

本文編號：3938426