风力发电机机舱散热性能研究

发布时间：2020-09-07 19:12

　　 近年来,风力发电机舱的散热问题受到越来越多的关注,给人们带来了严峻的挑战。由于舱内空间尺寸有限,齿轮箱、发电机、散热器及电控柜等多个高温热源及零部件布置在一个狭小的空间内,机舱内出现整体或局部区域温度过高的现象,普遍采用限功率运行或停机等待,同时舱内敏感部件也会受到高温的影响,出现失效或损坏现象。本文正是以某公司提供的风力发电机舱模型为研究对象,在对计算模型进行理论分析及合理假设的基础上,运用Realizablek-?模型与SIMPLE方法对机舱内空气流动及其散热特性进行三维模拟仿真,得出机舱内不同位置的流场及发热部件表面的温度分布,研究影响温度分布的因素及流场分布不合理的地方,提出合理的改进设计方案,从而保证风力发电机舱内各部件工作在最佳温度范围内。本文的主要内容如下:利用三维软件建立了舱体结构及内部主要发热部件的简化几何模型,确定了计算域,并进行了合理的网格划分,用实际测得的数据设定模拟仿真的边界条件,对机舱内流场和温度场进行数值模拟,模拟出舱内的热环境;取得重要切面的流场分布以及发热部件表面的温度分布,根据计算结果,找出原始设计中影响舱内散热和气体流动不合理的因素;研究了进风速度、进风温度及齿轮箱表面发热量对齿轮箱表面温度的影响,然后从提高舱内进风量方面提出可行的改进方案;针对改进后的方案再次进行数值仿真计算,与原有模型的分析结果进行对比分析。可知改进后机舱内部气流流速增加,冷空气增多,冷热空气的热量交换加强,舱内整体温度和局部温度均有明显的下降,从而使舱内温度达到较均匀的水平,舱内主要发热部件表面的温度分布获得了期望的效果,特别是齿轮箱表面温度,从而整个机舱达到可以接受的通风水平。
【学位单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TM315
【部分图文】：

技术路线流程图

图 3.1 风力发电机舱内部真实结构布置Fig. 3.1 The actual structure layout of the wind turbine cabin何模型简化

2-上方端盖出口 2；3-风扇；4-风扇散热通道；5-上方端盖出口 1；6-前风口；7-前底座；8-齿轮箱；9-发电机图 3.2 简化的机舱几何模型Fig. 3.2 Simplified geometry model of the cabin

【参考文献】

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本文编号：2813728