CFD技术在水力机组冷却系统中的应用

发布时间：2020-05-30 12:39

【摘要】：新时期随着我国综合国力的提升,水电方面的研究也在不断深入,并取得了丰硕的成果,水力机组的容量在不断增大,大型机组更是在不断投产,机组在运行中的安全、可靠与稳定性也显得尤为重要。对于立式机组,推力轴承承担着巨大的轴向水推力与机组转动部分的重量,其运行状况成为影响整个机组能否安全、稳定运行的重要因素之一。因此,在机组选型设计阶段,首先就要根据机组的特点,研究推力轴承散热系统的性能;在机组投产运行后,还需不断监控推力轴承的运行情况。本文通过查阅大量相关文献,以CFD技术为基础,运用流场计算软件,对某一水轮发电机推力轴承内循环式油流场进行计算,为改善推力轴承散热系统性能提出建议,为实际机组运行提供参考。本文研究的主要内容:(1)建立本文研究油流场的数学模型,对研究过程中所用到的不同软件进行了简单介绍,叙述了CFD计算的基本过程。(2)根据所取水力机组冷却系统的实际尺寸,利用专业的CAE前处理软件ICEM CFD建立内部油循环冷却系统三维模型并对其进行离散化处理,并设置相应的边界条件。(3)结合机组运行的实际情况,确定模拟过程中不同的工况,并利用Fluent软件计算油槽内部润滑油的不同物理量对应场的分布。(4)比较各个工况下的模拟结果,找出相同点与不同点,为国内其他一些类似机组的设计、运行、安装与检修提供参考。
【图文】：

流程图,流程图

求解流程图

推力轴承,推力轴瓦,轴瓦

图 3-1 推力轴承组成结构Figure 3-1 Thrust bearing structure1-卡环；2-推力头；3-镜板；4-推力轴瓦；5-托盘；6-支柱螺钉；7-油冷却器；8-轴承座；9-油槽；10-机架；11-轴; 12-挡油管1-Snap ring；2-Thrust head；3-Mirror plate；4-The thrust bearing；5-The tray；6-Backbone screw；7-Oil cooler；8-Bearing；9-Tank；10-Rack；11-Shaft；12-In the tubing3.2 推力轴瓦及其支承结构3.2.1 推力轴瓦推力轴瓦位于弹性油箱上方，，机组运转过程中静止不动，加工制造时一般选择扇形。设计轴瓦时，应尽量使轴瓦的平均周长 L 与瓦宽 B 之比在 0.6-1 范围内，目前大部分制造公司选用在 0.7 左右。
【学位授予单位】：华北水利水电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TV734

【参考文献】