基于旋转弱耦合与强耦合计算方法的大型汽轮发电机转子流体场与温度场研究

论文摘要

针对大型空冷汽轮发电机转子旋转状态下,转子内部流体流量和转子线圈温度难以准确测量的问题,对转子内部流体流动规律和温度分布进行了流体场和温度场研究.以一台100MW空冷汽轮发电机为例,建立了三维流体与传热耦合计算模型.基于旋转弱耦合与旋转强耦合两种有限元计算方法,对该发电机的转子进行流体场和温度场计算.弱耦合计算方法主要根据流体流动的伯努利方程与计算流体力学相关方程联合求解,强耦合计算方法主要通过计算旋转流体力学方程求解.研究了转子额定励磁电流,转速3 000r/min时,转子内部通风道流体温度与转子绕组温度的相互关系.并将两种计算方法对同一转子的流体流量和线圈温升结果做了对比分析,最后将两种计算方法所得的转子线圈温度计算结果与试验实测结果对比.结果表明:弱耦合计算方法与实测值误差为4.6%,强耦合计算方法与实测值误差为2.6%,两种计算方法均能满足工程计算的误差要求,旋转强耦合计算方法计算精度高于旋转弱耦合计算方法.

论文目录

• 1 控制方程与求解域
•   1.1 控制方程
•   1.2 计算物理模型及流体流动规律介绍
• 2 流体运动规律分析
•   2.1 两种计算方法下副槽内流体压力对比
•   2.2 两种计算方法下流体内出口流量对比
• 3 温度计算结果与试验值对比
•   3.1 流体出口流量分析
•   3.2 流体与转子绕组温度分析
•   3.3 转子绕组温度分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李勇,李伟力,苏营

关键词: 汽轮发电机,流体场,温度场,温升计算,转子

来源: 北京交通大学学报 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 电力工业

单位: 北京交通大学电气工程学院,中国北方车辆研究所

基金: 国家自然科学基金(51477049)~~

分类号: TM311

页码: 104-110

总页数: 7

文件大小: 2985K

下载量: 90