1000MW水輪發(fā)電機(jī)多物理場(chǎng)的計(jì)算與分析.pdf

1、隨著水輪發(fā)電機(jī)容量的不斷增大，電機(jī)的電磁負(fù)荷與熱負(fù)荷也隨之提高，對(duì)電機(jī)發(fā)熱與冷卻問題的研究至關(guān)重要。本文采用數(shù)值計(jì)算方法對(duì)1000MW水輪發(fā)電機(jī)電磁、流體和熱的多物理場(chǎng)耦合問題進(jìn)行了研究，可為電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
　　首先，本文采用瞬態(tài)場(chǎng)計(jì)算了1000MW水輪發(fā)電機(jī)直線段鐵心損耗和槽鋼渦流損耗，并將鐵心和槽鋼進(jìn)行分塊處理，得到鐵心和槽鋼每個(gè)子區(qū)域的損耗，將其作為發(fā)熱熱源，采用流體—傳熱耦合場(chǎng)計(jì)算了定子通風(fēng)溝內(nèi)的流體流速分布和定

2、子溫度分布。
　　其次，對(duì)定子通風(fēng)槽鋼進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，分析了定子通風(fēng)槽鋼彎曲角度、彎曲形式、徑向放置位置和周向距離對(duì)冷卻空氣流動(dòng)形態(tài)和定子溫度的影響，提出了將槽鋼在齒、軛交界部位切斷的結(jié)構(gòu)，并分析了切斷長(zhǎng)度對(duì)槽鋼渦流損耗、冷卻空氣的流動(dòng)形態(tài)和定子溫度的影響。
　　最后，采用三維渦流場(chǎng)計(jì)算了定子端部電磁場(chǎng)，得到了端部磁場(chǎng)分布和端部結(jié)構(gòu)件的渦流與渦流損耗分布，將電磁場(chǎng)剖分單元導(dǎo)入溫度場(chǎng)計(jì)算中并將電磁場(chǎng)計(jì)算得到的每個(gè)剖分單元的渦流損