主氦风机驱动电机三维稳态温度场分析与结构优化

发布时间：2023-04-22 00:30

　　主氦风机是核电站高温气冷堆中的重要组成部分,作为反应堆一回路中仅有的动力装置,其在蒸汽发生器输出端驱动反应堆中的氦气在一回路内进行循环,与反应堆运行时生成的热量进行能量交换。主氦风机为立式大型电机组,其中的驱动电机因不配置备用电机,要求具有长使用寿命和很高的安全性。因此,针对主氦风机驱动电机通风结构冷却性能进行深入研究,根据结论合理优化通风结构,对提高主氦风机的安全性能,延长其工作寿命,保证整个电站的稳定运行都将起到重要作用。本文介绍了电机温度场分析以及通风冷却结构优化的国内外研究状况,详尽描述了电机通风冷却结构和与其相关的基本理论,为驱动电机物理场的计算起到理论支撑。本文对比了电机不同类型的通风系统结构及其特点,并结合电机通风冷却结构内的冷却介质的流体特点进行了分析。根据主氦风机驱动电机的尺寸数据建立了其三维物理模型,考虑风摩损耗对流体场的影响,基于氦气的物理特性,依据电机定转子结构计算了电机的通风损耗,得到通风系统内的流体分布。此外,通过对不同冷却介质的流体场进行对比分析,证明了流体物性对其分布的影响。通过建立电机全域温度场的数学模型,给出了相应的边界条件,根据流体力学原理,采用流...

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 电机温度场研究现状
        1.2.2 通风结构研究现状
    1.3 课题的研究内容
第2章 电机的通风冷却与流体流动传热的基本理论
    2.1 电机的通风冷却特点
        2.1.1 异步电机通风冷却系统及其特点
        2.1.2 电机冷却介质的特点和流体物性
    2.2 计算流体力学基本理论
        2.2.1 流体流动的状态
        2.2.2 计算流体力学的应用
    2.3 数值传热学的基本理论
    2.4 本章小结
第3章 主氦风机驱动电机热源计算及流体场分析
    3.1 电机内的发热源
        3.1.1 绕组损耗
        3.1.2 铁心损耗
        3.1.3 机械损耗
        3.1.4 杂散损耗
    3.2 电机内流体场分析
        3.2.1 流体场内总风量确定
        3.2.2 流体场物理模型的建立
        3.2.3 求解流体场的数学模型和边界条件
        3.2.4 电机内流体场计算分析
    3.3 不同冷却介质下电机流体场对比分析
    3.4 本章小结
第4章 电机温度场分析与结构优化
    4.1 电机材料导热系数
    4.2 电机三维温度场的计算
        4.2.1 计算模型的基本假设与边界条件
        4.2.2 电机温度计算结果分析
    4.3 不同通风结构下温度计算结果分析
        4.3.1 不同方案下电机温度场温度分布
        4.3.2 不同方案下定子上层绕组温度分布对比
        4.3.3 不同结构下定子铁心末端温度对比分析
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3796555