汽輪發(fā)電機(jī)端部電磁—溫度耦合場(chǎng)的研究及其數(shù)值分析.pdf

1、本文針對(duì)1000兆瓦特大容量汽輪發(fā)電機(jī)端部結(jié)構(gòu)件的溫升問題，對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)端部渦流場(chǎng)、端部結(jié)構(gòu)件的渦流損耗及其三維溫度場(chǎng)問題進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，其主要研究工作與成果如下： 以從西門子公司引進(jìn)的THDF125/67型百萬千瓦級(jí)大容量汽輪發(fā)電機(jī)為研究對(duì)象，建立其端部準(zhǔn)三維行波渦流場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型及其等價(jià)變分問題，采用動(dòng)態(tài)矢量位A和動(dòng)態(tài)標(biāo)量位φ為求解變量，通過有限元離散形成伽遼金計(jì)算模式的有限元方程組，并采用Visual Fortran語

2、言編寫了該準(zhǔn)三維行波渦流場(chǎng)的有限元分析軟件。文中通過將行波渦流場(chǎng)分析所得的渦流損耗作為熱載荷，施加邊界條件，對(duì)端部壓圈結(jié)構(gòu)件的三維溫度場(chǎng)進(jìn)行了有限元數(shù)值分析。額定短路運(yùn)行工況下仿真研究結(jié)果與實(shí)測(cè)值相印證，確立了本文構(gòu)造的方法與所編制的計(jì)算軟件的工程應(yīng)用價(jià)值。 運(yùn)用本文構(gòu)造的上述方法，系統(tǒng)地研究了該特大容量發(fā)電機(jī)在其它典型運(yùn)行工況(空載、額定負(fù)載、額定容量進(jìn)相運(yùn)行等)下端部的渦流-溫度耦合場(chǎng)，為相應(yīng)的工程設(shè)計(jì)與運(yùn)行提供了理論分析的

3、判據(jù)。 本文根據(jù)汽輪發(fā)電機(jī)工程分析的實(shí)際需要，還進(jìn)一步構(gòu)造了全三維的渦流一溫度耦合場(chǎng)的有限元分析方法，該方法由相應(yīng)基準(zhǔn)問題的分析得到驗(yàn)證。同時(shí)，作者運(yùn)用有限元分析軟件ANSYS與其它CAA、CAD軟件包括自編Fortran計(jì)算程序等軟件的二次開發(fā)技術(shù)，建立了發(fā)電機(jī)端部的實(shí)體模型；從而本文首次完成了空載運(yùn)行工況下端部全三維渦流一溫度耦合場(chǎng)數(shù)值分析，其數(shù)值分析結(jié)果與行波渦流一溫度耦合場(chǎng)的分析結(jié)果相應(yīng)，同樣為汽輪發(fā)電機(jī)端部結(jié)構(gòu)件溫升問