大型空冷汽轮发电机定子内流体速度与流体温度数值计算与分析

随着空冷汽轮发电机设计制造技术和工艺水平的提高,发电机单机容量不断增大,但由于相同体积的冷却介质,空气冷却能力较氢气和水相差较大,且空冷发电机的风摩损耗较大,因此定子温升及定子内通风系统的流场研究对保证空冷发电机高效、可靠和安全的运行具有重要意义。文中根据计算流体力学理论,应用有限体积法对定子通风沟流体速度和温度进行计算与分析。基于多元流计算的温度场结果与实测结果进行比较,说明该方法的正确性。计算了通风沟内不同风速在流体的速度和温度,并进行比较,得出一些有益的结论。     

多风路空冷汽轮发电机定子内流体流动与传热耦合计算与分析

根据大型空冷汽轮发电机多风路通风系统内流体流动与传热的特点,建立了定子多风路通风系统三维流动与传热耦合计算的物理模型和数学模型,并给出求解域相应的边界条件及假设条件,采用有限体积法对三维流体场和温度场控制方程进行耦合计算;对定子各个径向通风沟内的流体速度、温度以及电机各部分温度的空间分布特性进行分析,并将耦合场计算结果与实测结果进行比较分析,为多风路大型电机综合物理场的准确计算提供理论依据.     

永磁风力发电机流体流动及传热性能数值研究

随着风力发电机容量增加,电磁负荷不断增加,发电机温升计算以及冷却介质流动分析的重要性不容忽视.针对发电机内部温升分布不均、流体流动复杂的问题,以计算流体力学(CFD)和传热学为理论基础,根据2.5 MW永磁风力发电机通风系统结构和传热特点,建立全域三维流动及传热耦合的物理模型和数学模型,结合工程实际给出基本假设和边界条件,采用有限体积法(FVM)对流体场及温度场进行求解,得出发电机内部冷却介质流动性能、传热特性、表面散热系数以及发电机各部件的温升分布情况,并将耦合场计算结果与实测结果进行比较分析.结果表明,数值研究与实验数据相吻合,为永磁风力发电机综合物理场的准确计算以及通风结构的优化提供了理论依据.     

汽轮发电机转子轴径向导线温度场分析与研究

某大型空冷汽轮发电机转子采用导线双侧进风的冷却方式。为了研究轴径向绕组导线数量、中空导线的通流面积差异、导线位置(径向与周向)对导线内流量、进出口温度、进出口温度差、平均温度的影响,建立了包括端部弧段和轴径向段转子槽内外流域及与之对应的气隙在内的半轴段1/2圆三维物理模型。依据计算流体动力学原理,采用有限体积法,对计算域内的三维热流场进行了数值模拟。结果表明:位于绕组L1、圆周R12的导线具有的最大流量为0.0189 m^3/s;温度最高导线位于绕组T5、圆周R 2处,达129.10℃,在电机正常工作范围内;通过方差分析发现径向、周向位置分布对导线平均温度不均性的影响差异较小,而导线通流面积对其的影响较大。     

空冷200MW汽轮发电机与氢冷200MW汽轮发电机的比较

通过对哈尔滨电机厂有限责任公司生产的200MW空冷汽轮发电机和200MW氢冷汽轮发电机进行了比较,指出200 MW空冷汽轮发电机结构简单、设计独特、材质精良的特点和成本低的优势,以及将来应用前景。     

基于流体传热理论永磁风力发电机温度场计算

采用流体传热理论和有限体积法计算自然风冷式兆瓦级永磁同步风力发电机的三维温度场.确定热源及等效导热系数的计算方法,建立三维流体的数学模型;对一台实验样机建立三维流动与传热耦合计算的模型,并通过与实验结果的对比,验证计算方法的合理性.利用相同方法对一台1.5 MW永磁同步风力发电机的三维温度场进行计算与分析,在此基础上,...     

大型汽轮发电机转子水流量分析与计算

用125 MW级双水内冷汽轮发电机、300 MW级双水内冷汽轮发电机的转子绕组水流量计算模型,计算出在不同转速下发电机转子水流量和各分支路水流量的分配情况,并与电厂试验结果进行比较。此研究方法可为汽轮发电机的设计与运行提供依据。     

空冷汽轮发电机多工况下定子热性能分析

根据大型空冷汽轮发电机不同工况下的运行性能以及发电机通风结构的特点,建立了发电机定子三维流体场与固体相耦合的温度场求解模型.通过给定相应的边界条件,采用有限体积元法分别对发电机额定、超发以及欠发等不同工况下的定子三维温度场进行了数值求解,并且对不同运行工况下发电机定子内的传热特性进行了详细地分析,明确了大型空冷汽轮发电...     

空冷汽轮发电机转子风道结构对传热的影响

大型空冷汽轮发电机转子通风道中，副槽的几何形状、径向通风沟的条数及间距、槽楔出风口直径等几何量，直接影响风道内空气的流动及传热特征。转子组件的可靠性及寿命依赖于空冷通道的散热能力。因而，了解发电机转子风道中各空气区域内的速度分布、传热系数变化及温度分布是非常重要的。为了能够得到转子截面较均匀并且最高温度值较低的优化温度分布，文中在150MW空冷汽轮发电机转子实验研究基础上，改变副槽的几何形状、径向通风沟的条数及间距、槽楔出风口直径等几何量，采用有限体积法求解转子本体及通风道内空气的传热及紊流流动等二维离散方程组。研究结果表明，在相同的入口风速下，两条径向风沟比一条径向风沟时散热效果好，并存在最佳中心距。     

汽轮发电机不同冷却介质对定子传热特性的影响

为研究大型汽轮发电机通风冷却系统对电机定子区域的冷却情况,研究不同冷却介电机温度分布的影响,以200MW汽轮发电机为例,建立半个轴向段的多风路通风系统三维流传热耦合的物理模型和数学模型,采用数值方法对采用不同冷却介质的电机流体场和温度场了耦合计算,定量分析空气和氢气冷却能力对电机温升的影响.分析流体性质的改变对气隙流速...     

QFSN型1100MW核电汽轮发电机试验分析

将QFSN型1100 MW核电水氢冷发电机的工厂型式试验结果与设计值进行了比较,结果各项主要技术指标符合设计要求,表明该型号发电机的研制成功,是一优秀、可靠的产品。     

汽轮发电机定子流体场和温度场耦合计算与分析

掌握汽轮发电机中的温度分布对电机冷却系统的优化设计和可靠运行都是非常必要的.在水氢氢冷却的大型汽轮发电机中,存在两种冷却介质和两套冷却系统,其流体流动与传热较复杂.根据其冷却系统内流体流动与传热的特点,建立了定子整个轴向长度范围内流体流动与传热耦合计算的物理模型和数学模型,采用有限体积法对流体场和温度场进行耦合计算,得到了定子本体中详细的温度分布数值及过热点的位置,给出了流体的速度分布图以及定子各部分的温度分布图.详细分析了氢气、冷却水、定子铁心、定子绕组等各部分的温度分布情况.将耦合场计算结果与现场实测数据进行比较,表明了模型和计算方法的正确性.其结论可对水氢氢冷却汽轮发电机的冷却系统设计与实际运行提供理论依据.     

大型汽轮发电机转子通风系统流动特性分析

分析了大型汽轮发电机轴向-径向通风系统、槽底副槽通风系统和气隙取气斜流通风系统的特点,对这三种通风系统的转子通风进行了流动特性分析,指出了它们今后的发展和研究的方向。     

空冷汽轮发电机转子线圈通风孔的冲压加工

■转子线圈通风孔的冲压加工工艺进行了详细分析。根据工厂现有生产条件,针对国产普通冲床制定了工艺并进行了专用工装设计。完成了通风孔的加工。     

汽轮发电机定子通风沟中三维流体场的分析和计算

电机的通风冷却是电机设计的关键技术之一,对电机的尺寸和性能都有重要的影响和意义。大型同步发电机的结构和运行是复杂的,定子径向通风沟内氢气的流动状态对电机定子温度场的分布有明显的影响。本文采用有限元法对汽轮发电机定子的流体场进行了计算和分析,得到了流体场的分布情况。分析结果证明了提出的模型和计算方法是正确的。     

1.5MW风力发电机传热特性分析

我国是世界上风电产业发展最快的国家之一,然而随着风力发电场单机容量的增加,发电机的电磁负荷以及损耗也日趋增加,电机温升也大幅度地提高,严重影响风力发电机的寿命和安全运行.以1.5MW风力发电机为例,研究发电机内流体流动与传热问题.根据发电机基本结构、流体流动与传热的特点,建立三维求解模型,并采用有限体积法进行求解,得出...     

水氢氢冷却四级汽轮发电机转子温度场数值分析

本文以某大型水氢氢冷却四级汽轮发电机转子为研究对象,根据转子内冷却介质的流动特性和转子的结构特点建立转子的三维温度场模型。选择合理的基本假设和边界条件,对转子内冷却介质和固体区域的温度场进行数值求解,分析转子的温度分布规律。计算结果表明转子内冷却介质的最高温度为111.6℃,固体部件的最高温度均为113.3℃,在工程允许的范围内,没有超过最高温度限制。     

特殊绕组结构的空冷汽轮发电机定子三维温度场计算与分析

对于具有特殊股线结构的大型空冷汽轮发电机温度场计算具有一定的难度。文中推导了大型空冷汽轮发电机定子上、下层线棒的股线数和截面不等时绕组涡流损耗的表达式,求解出发电机额定运行时定子股线沿径向分布的菲尔德系数;建立了定子径向通风沟内二维流体场的物理模型和数学模型,采用有限体积法对其进行了数值计算;建立定子三维温度场的物理模型和数学模型。以1台大型空冷汽轮发电机为例,在先前推导的基础上,采用有限元法对定子三维温度场进行数值计算,给出了在发电机温度场求解域中的温度分布规律。将计算结果与实测结果进行比较,得出了一些有益的结论。     

220MW空冷汽轮发电机转子通风结构CFD分析

本文介绍了220MW空冷汽轮发电机转子通风的CFD分析,通过计算分析优化了转子通风结构的设计。     

汽轮发电机不对称绕组结构下的绝缘温降计算与分析

本文首先以一台大型空冷汽轮发电机为例,建立定子径向通风沟内三维流动和传热的物理模型和数学模型;然后给出求解域的边界条件和假设条件,基于CFD原理,采用有限体积法对定子三维流体场、温度场进行数值计算,并对不同主绝缘材料的三维温度场进行比较分析;最后,对定子绕组结构不对称情况下的绝缘温降进行了计算,并对不同主绝缘材料热性能所引起的绝缘温降变化情况进行对比分析,得出一些有益的结论.