大型空冷汽轮发电机定子内流体速度与流体温度数值计算与分析

随着空冷汽轮发电机设计制造技术和工艺水平的提高,发电机单机容量不断增大,但由于相同体积的冷却介质,空气冷却能力较氢气和水相差较大,且空冷发电机的风摩损耗较大,因此定子温升及定子内通风系统的流场研究对保证空冷发电机高效、可靠和安全的运行具有重要意义。文中根据计算流体力学理论,应用有限体积法对定子通风沟流体速度和温度进行计算与分析。基于多元流计算的温度场结果与实测结果进行比较,说明该方法的正确性。计算了通风沟内不同风速在流体的速度和温度,并进行比较,得出一些有益的结论。

小鼠股骨临界骨缺损模型的构建及评估

目的建立一种骨组织工程研究中简便易行的标准化小鼠股骨临界骨缺损模型。方法测量小鼠股骨的解剖参数。将30只2～3月龄FVB/N品系的小鼠分成3组,每组10只,用我们自行设计的内固定物固定后分别制备长度为1、2 mm和2.5 mm的股骨干中段骨和骨膜缺损模型,通过影像学和组织学的方法来观察骨缺损的愈合进程。结果术后3个月通过X线片和组织学检查证实1 mm的缺损可以通过自身修复机制完成骨缺损的愈合,而2、2.5 mm的缺损则无法自行愈合,建模成功率为89.7%。结论通过自行设计的内固定物构建的小鼠股骨缺损模型,在不填充植骨材料的情况下,2 mm以上的骨缺损不能自行愈合,符合临界骨缺损的标准。

大型核电半速汽轮发电机设计特点

随着国家能源发展的需要,我国将大力发展核电。哈尔滨电机厂有限责任公司从日本三菱公司引进了AP1000常规岛1407MVA等级汽轮发电机,并在此基础上自主研发,开发出具有自主知识产权的与CAP1400核岛相匹配的1722MVA等级大型核电半速汽轮发电机,本文介绍了这些大型核电半速汽轮发电机的主要技术特点。

大容量短路试验发电机参数及结构优化设计

短路试验发电机对于提升国家电力系统运行水平和大电流试验效果能够发挥重要作用。现主要介绍哈尔滨电机厂有限公司自主设计的不同类型和不同容量大型短路试验发电机的主要技术参数和设计结构特点,并进行了优化设计。

短路试验发电机设计综述和参数选型

短路试验发电机对于提高国家电力系统和大电流试验发挥重要作用,本文介绍了哈尔滨电机厂有限公司自主设计的不同类型和不同容量的大型短路试验发电机的主要技术参数和设计结构特点。

3200 MVA短路试验发电机优化设计

短路试验发电机是提高电力系统和大电流试验的重要设备,为此介绍了哈尔滨电机厂自主设计的3200 MVA大型短路试验发电机,通过参数和结构优化进一步提升发电机性能,并可应用于现有机组优化改造。

最大连续出力350MW大容量全空冷汽轮发电机研制

大容量空冷汽轮发电机以其先天优势成为优先发展趋势之一。基于此,详细介绍了最大连续出力350MW大容量全空冷汽轮发电机主要技术参数、技术特点以及该发电机试验和验证,并在国内首次应用于9FB型燃机和汽轮机配套,具有重要推广价值和示范意义。

3200MVA等级短路试验发电机升级换代技术

本文总结和介绍了哈尔滨电机厂有限责任公司通过继承、总结短路现有短路试验发电机设计、制造和运维技术和经验,进行自主研发和多方位的技术创新,对短路试验发电机进行了系列化、全方位的技术升级换代,全面提升了短路试验发电机性能和适应性,研制出新型3200MVA等级大型短路试验发电机,并达到了预期目的。

发电机内部冷却气流状态对定子温度场的影响

由于大型同步发电机运行状况以及结构的复杂性,定子径向通风沟内冷却流体的流动状态对定子温度场的分布有显著的影响。根据流体力学理论,推导了定子径向通风沟内二维流体运动的微分方程,给出了求解域和相应的边界条件及假设条件,采用有限体积法对流体场进行了计算,并且对冷却气体以不同的入射角度入射时径向通风沟内流场流速的分布进行了比较;建立了定子三维温度场的数学模型和物理模型,给出了求解域的边界条件以及各部分的损耗,针对上述流体场分布的不同情况,采用有限元法对定子三维温度场进行了数值计算;将计算结果与实测值进行了比较,得出了一些有益的结论。

大型同步发电机定子多元流场与表面散热系数数值计算与分析

文中根据流体力学理论,采用有限体积法计算出定子通风沟内多元流场流速的分布,进而确定出表面散热系数,并把所得出的各表面的散热系数代入温度场进行计算。通过对考虑流场具体分布时的温度场计算结果与传统的计算结果、解析法计算的结果和实测值的比较,说明了本方法计算结果的准确性。将不同入口风速和不同入射角的径向通风沟内流场和散热系数的分布分别进行了比较和分析,得出了一些有益的结论。

光热汽轮发电机参数选型和技术特点

太阳能发电是需求和应用潜力巨大的可再生能源应用技术,本文介绍了哈尔滨电机厂有限责任公司自主设计的太阳能光热发电机的参数和选型,及其较常规火电机组具有高海拔、双端驱动、集成式设计及整体侧移检修等不同的结构和运行特点。

基于耦合场的大型同步发电机定子温度场的数值计算

根据流体力学理论,建立了定子径向通风沟内流体运动微分方程,给出了二维流体场的求解域和边界条件并且进行了计算和分析,对入口风速不同时径向通风沟内流场的分布进行了比较。同时在流体场计算的基础上计算了径向通风沟内各风壁的散热系数,建立了定子三维温度场的数学模型和物理模型,对定子三维温度场进行了计算,将考虑流场具体分布时的计算结果与传统的温度场计算结果及解析法计算的结果和实测值进行比较,得出了一些有益的结论,说明了该方法的准确性。

大型空冷汽轮发电机转子温度场数值模拟

随着空冷汽轮发电机容量增加,其组件的可靠性依赖于冷却系统散热能力。因而,了解关于发电机中各空气区域内的速度及温度分布是非常重要的。为了能够数值模拟出较详细和较准确的大型汽轮发电机转子温升分布,该文以150MW空冷汽轮发电机转子作为研究对象,建立了模拟转子本体及通风道内空气的传热及紊流流动二维数学模型及边界条件,并利用CFD原理,采用有限体积法进行求解,得出了转子周期截面较准确的不对称温度分布。并将计算结果与实验测量结果相比较,证明计算结果较准确。分析了副槽入口风速等参数对转子温度分布的影响。结论对汽轮发电机转子通风道优化设计及转子安全运行具有指导意义。

特殊绕组结构的空冷汽轮发电机定子三维温度场计算与分析

对于具有特殊股线结构的大型空冷汽轮发电机温度场计算具有一定的难度。文中推导了大型空冷汽轮发电机定子上、下层线棒的股线数和截面不等时绕组涡流损耗的表达式,求解出发电机额定运行时定子股线沿径向分布的菲尔德系数;建立了定子径向通风沟内二维流体场的物理模型和数学模型,采用有限体积法对其进行了数值计算;建立定子三维温度场的物理模型和数学模型。以1台大型空冷汽轮发电机为例,在先前推导的基础上,采用有限元法对定子三维温度场进行数值计算,给出了在发电机温度场求解域中的温度分布规律。将计算结果与实测结果进行比较,得出了一些有益的结论。

汽轮发电机转子端部及槽内绕组温升

为了在多风路通风冷却结构下,得到转子线圈长度方向较完整的温度分布,结合某大型空冷汽轮发电机转子,在研究转子半轴向段空气流量分布的基础上,建立转子端部、半轴向段本体及绕组的三维传热及紊流流动物理模型,基于计算流体动力学原理,运用有限体积法进行转子初始通风结构的温度场求解,在此基础上,调整副槽通风段通风孔数量及端部进风孔位置,增加进入端部空气量,降低转子端部绕组高温及本体段绕组轴向温差。研究结果表明,转子端部最大温升位于端部弧段顶匝绕组中心区域,本体绕组最高温度在轴向通风段。结论为空冷汽轮发电机转子通风优化设计提供理论指导。

大型同步发电机排间绝缘对定子三维温度场的影响

建立了定子三维温度场的数学模型和物理模型,在相同的运行工况下,对考虑排间绝缘和不考虑股线排间绝缘以及不同的排间绝缘材料时的定子三维温度场进行了数值计算.在此基础上分析了排间绝缘对定子三维温度场的影响:不考虑排间绝缘比考虑排间绝缘时电机定子各部分的温度偏高;而排间绝缘的导热系数对电机定子温度几乎无影响.

简析汽轮发电机转子平衡刚度设计

探讨了两极、四极汽轮发电机转子平衡刚度的设计方法,并结合经典力学理论-惯性矩绕轴旋转转换方程分析了两极、四极汽轮发电机转子平衡刚度的设计理念。同时,采用计算机辅助设计技术对转子惯性矩绕定轴旋转后的变化规律进行了仿真,验证了理论分析的有效性。研究表明,两极汽轮发电机转子极心、极间刚度存有差异,需根据机组容量、制造经验选择合适的刚度补偿方法,而四极汽轮发电机转子惯性矩没有差异,无需进行刚度补偿。

大型同步发电机内全流场数值计算与分析

依据计算流体力学理论,应用有限体积法对大型同步发电机定子通风沟流体速度进行了计算与分析,并且对全流场中,由于转子旋转离心作用转子内流体速度(转子旋转流体场)对定子径向通风沟流体速度的影响进行了仿真计算与分析,得出一些有益的结论。

不对称转子结构双轴励磁电机同步电抗计算

双轴励磁同步电机(双励机)具有高稳定性和深度进相运行能力,对于提升电力系统稳定性、抑制系统过电压具有重要意义。具有两相不对称正交转子绕组结构的双励机转子热负荷低、结构简单,但也导致其磁路结构与传统同步电机有很大不同,进而影响同步电抗的大小。本文建立了双励机的时步有限元模型,分析了励磁方式对励磁磁动势与运行工况对气隙合成磁动势,即对同步电抗的影响。采用两种方法计算了不对称转子结构双励机的同步电抗,对比研究了双励机与传统同步电机同步电抗的差异,揭示了不同励磁方式下双励机同步电抗随功角的变化规律。研究结果可为双励机的精确仿真计算提供理论依据。