300MW大型汽輪發(fā)電機(jī)流體場(chǎng)及溫度場(chǎng)分析計(jì)算.pdf

1、大型汽輪發(fā)電機(jī)作為電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分更是與電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、電能質(zhì)量以及電力需求有著密切的關(guān)系。在提高汽輪發(fā)電機(jī)單機(jī)容量的同時(shí)又要保持其輸出電能的穩(wěn)定性，運(yùn)行時(shí)的電磁負(fù)荷必然提高，要保證電機(jī)的運(yùn)行可靠，需要控制電機(jī)整體的通風(fēng)及溫度分布，因此準(zhǔn)確計(jì)算汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子通風(fēng)流體分布以及溫度場(chǎng)分布對(duì)大型發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行有著重要的指導(dǎo)意義。
　　本文對(duì)一臺(tái)300MW水-氫-氫大型汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子與定子流體場(chǎng)及溫度場(chǎng)進(jìn)行研究，主要工作如下

2、:
　　首先，利用UG軟件建立300MW汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子通風(fēng)模型，引入流體力學(xué)原理并結(jié)合Fluent軟件計(jì)算出大型汽輪發(fā)電機(jī)在額定運(yùn)行、且整個(gè)轉(zhuǎn)子兩側(cè)通風(fēng)時(shí)的流體場(chǎng)分布;模擬單側(cè)通風(fēng)的流體場(chǎng)分布以及不同旋轉(zhuǎn)速度時(shí)轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)道內(nèi)流體分布，并對(duì)風(fēng)道中通入氫氣與空氣時(shí)，計(jì)算并比較了風(fēng)道壓力，證明轉(zhuǎn)子兩側(cè)通氫氣時(shí)散熱效果更優(yōu)。
　　其次，利用UG軟件建立3D轉(zhuǎn)子溫度場(chǎng)模型，根據(jù)轉(zhuǎn)子流體場(chǎng)計(jì)算結(jié)果得到轉(zhuǎn)子溫度場(chǎng)計(jì)算的初始入口風(fēng)速，將轉(zhuǎn)

3、子繞組熱量作為體熱源加載到Fluent中，根據(jù)傳熱學(xué)理論以及大型電機(jī)冷卻的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，利用有限元體積法計(jì)算得到大型汽輪發(fā)電機(jī)額定運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子溫度場(chǎng)分布，從徑向角度看，靠近轉(zhuǎn)子大齒的轉(zhuǎn)子槽位溫度較低，從軸向角度看，半軸長(zhǎng)轉(zhuǎn)子整體溫度呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，之后分析轉(zhuǎn)子表面損耗對(duì)轉(zhuǎn)子各部件溫度變化的影響。
　　最后，建立3D定子通風(fēng)冷卻模型，根據(jù)Maxwell軟件計(jì)算得到定子鐵芯熱源——鐵耗，再將定子繞組銅耗作為總熱源加載到Fluent中