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大型汽轮发电机流场及温度场数值模拟研究

许燕萍  
【摘要】:随着汽轮发电机单机容量的不断增大,发电机冷却系统的重要性愈加突出。冷却系统能否安全、及时地将发电机内产生的热耗散出,关系着整个电机的安全、稳定运行。特别是当冷却系统出现故障时,如何早期发现并及时补救以免造成电机重大事故成为如今各大电机研究部门关注的热门话题。因此,对电机冷却系统进行详尽地研究具有重要意义。 本文采用FLUENT数值模拟软件对一台150MW的空内冷汽轮发电机转子风路堵塞时的流场及温度场和一台QFSN-220-2型“水氢氢”汽轮发电机定子稳态流场及温度场进行了计算和分析。通过理论分析建立了二维空内冷汽轮发电机转子风路堵塞模型和“水氢氢”汽轮发电机定子三维稳态温度场模型,并分别对模型进行了网格划分和数值计算,得到空内冷发电机转子一条径向通风沟堵塞时的转子温度分布图和“水氢氢”汽轮发电机定子稳态温度矢量图及氢气、冷却水流速分布图。通过对计算结果的分析,总结了空内冷电机转子风路堵塞时的转子温度分布与堵塞位置、堵塞严重程度之间的关系,为故障的早期诊断及检修周期的正确制定奠定基础。同时,通过对“水氢氢”汽轮发电机定子稳态温度矢量图及氢气、冷却水流速分布图的详尽分析,得出其最热点位置及定子详细的温度分布,为定子温度监测点的准确安置提供依据。


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