水輪發(fā)電機通風冷卻流場CFD計算與優(yōu)化.pdf

1、隨著水電技術的不斷發(fā)展，我國越來越重視水電方面的建設，多年來建立了多個大型水電站，水輪發(fā)電機的單機容量也不斷增加。隨之而來，水輪發(fā)電機熱負荷也相應提高，從而引起發(fā)電機各個部分溫度升高，直接影響電機的使用壽命和運行的可靠性，因此對于水輪發(fā)電機的通風效果的研究顯得日益重要，已經成為當前水輪發(fā)電機設計過程中最重要的問題之一。在水輪發(fā)電機組的工程應用過程中，空氣介質的通風系統(tǒng)以其結構簡單、運行維護方便、運行可靠性高的特點,深受運行部門的歡迎。通

2、風系統(tǒng)的好壞將直接影響到發(fā)電機的效率，與發(fā)電機的安全穩(wěn)定運行密不可分。因此，通風系統(tǒng)流場的設計顯得至關重要，風路是否順暢，能否降低發(fā)電機各個局部結構的阻力并提高散熱效果，是電機結構設計者必須關心的問題。計算機技術和CFD商用軟件的飛速發(fā)展，使得利用通過大量計算分析來探索和驗證各種設計方案成為可能。
　　本文應用流體仿真計算軟件 Fluent/Gambit對水輪發(fā)電機內部的通風冷卻流場進行了數(shù)值模擬。首先應用三維造型軟件UG NX4

3、.0對其進行三維建模，再通過Parasolid導入Gambit劃分網格，導入Fluent后，采用標準κ-ε、SIMPLE壓力修正算法和多參考系模型，對通風冷卻流場進行數(shù)值模擬，了解其內部局部通風結構處的壓力、速度分布特征。
　　在評判通風冷卻效果的因素方面，主要選取通風溝的阻力系數(shù)和散熱系數(shù)作為評價依據(jù)。針對整體流場模型龐大，而通風溝結構又十分細小的情況，在建模以及網格劃分的過程中都做了合理有效的化簡，將整個流場分為兩大計算域，并