主氦風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)三維穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、主氦風(fēng)機(jī)是核電站高溫氣冷堆中的重要組成部分，作為反應(yīng)堆一回路中僅有的動(dòng)力裝置，其在蒸汽發(fā)生器輸出端驅(qū)動(dòng)反應(yīng)堆中的氦氣在一回路內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，與反應(yīng)堆運(yùn)行時(shí)生成的熱量進(jìn)行能量交換。主氦風(fēng)機(jī)為立式大型電機(jī)組，其中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)因不配置備用電機(jī)，要求具有長(zhǎng)使用壽命和很高的安全性。因此，針對(duì)主氦風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)通風(fēng)結(jié)構(gòu)冷卻性能進(jìn)行深入研究，根據(jù)結(jié)論合理優(yōu)化通風(fēng)結(jié)構(gòu)，對(duì)提高主氦風(fēng)機(jī)的安全性能，延長(zhǎng)其工作壽命，保證整個(gè)電站的穩(wěn)定運(yùn)行都將起到重要作用。
　

2、　本文介紹了電機(jī)溫度場(chǎng)分析以及通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)優(yōu)化的國(guó)內(nèi)外研究狀況，詳盡描述了電機(jī)通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)和與其相關(guān)的基本理論，為驅(qū)動(dòng)電機(jī)物理場(chǎng)的計(jì)算起到理論支撐。
　　本文對(duì)比了電機(jī)不同類型的通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)，并結(jié)合電機(jī)通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)內(nèi)的冷卻介質(zhì)的流體特點(diǎn)進(jìn)行了分析。根據(jù)主氦風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的尺寸數(shù)據(jù)建立了其三維物理模型，考慮風(fēng)摩損耗對(duì)流體場(chǎng)的影響，基于氦氣的物理特性，依據(jù)電機(jī)定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)計(jì)算了電機(jī)的通風(fēng)損耗，得到通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)的流體分布。此外，通過對(duì)

3、不同冷卻介質(zhì)的流體場(chǎng)進(jìn)行對(duì)比分析，證明了流體物性對(duì)其分布的影響。
　　通過建立電機(jī)全域溫度場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型，給出了相應(yīng)的邊界條件，根據(jù)流體力學(xué)原理，采用流固耦合的方法計(jì)算出電機(jī)各關(guān)鍵部件的溫度分布并加以分析。為了進(jìn)一步研究該電機(jī)的通風(fēng)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化電機(jī)散熱能力，本文提出兩種優(yōu)化方案，計(jì)算了不同結(jié)構(gòu)下的電機(jī)溫度分布，分析幾何尺寸改變對(duì)電機(jī)冷卻性能的影響，最后對(duì)比各方案的冷卻效果，得出最優(yōu)方案。
　　研究的結(jié)果為電機(jī)的溫升計(jì)算，通風(fēng)系統(tǒng)