大型水—氢—氢冷汽轮发电机端部与定子三维流体场与温度场的分析与计算

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1、哈尔滨理工大学工学硕士学位论文considerthewinding．waterpipepositionandcoolingwatervelocity．Basedonthecomputedresultsof3-Dcouplingfieldintheturbogeneratorendregion，thetemperaturesoftheupperandlowerstrands，thestrandinsulations，statorcoreandthefluidintheventilationductsareresearchedind

2、etailunderratedoperatingconditions．Thegainedconclusionswillprovidetheoreticalbasisandreferenceforthesafeandstableoperationinthelargecapacityturbogeneratorinfuture．Keywordsturbogenerator，endregion，statorregion，flowdistribution，temperaturedistribution-·111--哈尔滨理工大学工学硕士

3、学位论文目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯IAbstract．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯．．．．．．．．．．．．．⋯．II第1章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11。l课题的研究目的和意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l1．2国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31．3课题的来源及本文主要研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5第2章大型水一氢一氢冷汽轮发电机端部区域内

4、流体与传热耦合模型的建立及相关传热学基本理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯～62．1汽轮发电机三维复杂端部区域流体与传热耦合物理模型的建立⋯⋯⋯⋯82．2发电机内三维流体与传热耦合数学模型建立及相关传热学理论⋯⋯⋯．102．3本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．12第3章大型水一氢一氢冷汽轮发电机定子端部区域内耦合场的计算与分析⋯．．143．1三维复杂端部耦合模型的边界条件及网格划分⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．143．2三维复杂端部区域内各构件的温度分布⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．163．2

5、．1铜屏蔽的温度分布⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。163．2．2压圈的温度分布⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一193．2．3压指的温度分布⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一193．3本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2l第4章水内冷定子三维流体与传热耦合场的计算与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．234．1计及水管分布、冷却水流速的发电机定子三维耦合模型的建立⋯⋯⋯．234。2水内冷定子三维流体与传热耦合模型的基本假设及边界条件⋯⋯⋯⋯．274．3水内冷定子三维流体与传热耦合场

6、的计算与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．284．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．32结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．33参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯35致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯，39哈尔滨理工大学工学硕士学位论文第1章绪论1．1课题的研究目的和意义随着我国经济的快速发展，需要更多的电力资源来满足工业的生产要求，然而能源的紧缺已经制约着社会的发展。因此

7、，现代化工业的建设和经济的长期稳定发展需要充足的能源供应和更多的发电设备。据统计，截至到2010年底，我国发电装机容量为96，219万千瓦，其中火电发电装机容量已经达到了70，663万千瓦n1。火力发电的主要核心部件就是汽轮发电机，汽轮发电机能够为电网提供充足的电能，确保工厂设备稳定工作，居民正常生活。单机容量大的汽轮发电机尤其是具有特殊冷却方式的发电机具有明显的经济效益优势，所以向大容量、高效能汽轮发电机方向发展是各国设计发电机的重点。此外，大型汽轮发电机在电机制造业中占有重要的地位，并广泛应用于工业各个部门⋯，图1．1为汽轮

8、发电机机组的整体结构图。汽轮发电机在运行期间，电机内的发热较为严重，尤其是端部区域的发热已经影响到了发电机的安全和稳定运行。图1．2和图1．3分别为汽轮发电机定子端部绕组和定子端部绕组的局部放大图n1。图1-1汽轮发电机组的整体结构图Fig．1-lTheover