基于多物理场水冷机座电机定子轴向通风孔优化研究

采用数值模拟分析方法,对两种不同定子轭部轴向通风孔位置分别进行电磁、结构和热流多物理场仿真对比计算,重点研究了定子轭部通风孔位置对电磁损耗、电机结构模态振型和固有频率的影响以及各部件的温度差异变化。仿真模拟结果有助于了解水冷机座电机内热交换的机理和特点,且通过两种方案的散热效果对比能够为该类型电机的后续设计提供数据支撑并锁定优化改进方向。

转子轴向通风孔对高压感应电机性能的影响

为了有效降低电机温升对空空冷却方式的高压感应电机转子轭部开轴向通风孔,但原来基于磁路的算法计算出的电机铁耗、功率因数、额定电流等电磁性能与实际偏差较大;针对此问题提出基于有限元的场—路—运动耦合分析方法,以YXKK355-4、355 kW电机为例,利用电机的基本数学模型和实际的物理模型,对不同通风方式的电机建模,分析电机谐波磁场、气隙磁密等电磁参数;基于有限元的方式改进了传统三项式计算铁耗的模型,得到与试验值相近的结果;最后,基于轴向通风孔对转子磁场影响的分析结果,给出一种改进型通风孔的方案,为今后转子轴向通风孔设计提供理论依据。

基于转子轴向通风孔尺寸及拓扑结构的电机性能研究

针对传统路法在定量分析转子轴向通风孔尺寸对电机性能影响时表现出的狭隘性,以1台400 k W、6 000 V高压异步电动机为例,建立了场-路耦合的二维瞬态电磁场时步有限元模型,分别对不同的转子轴向通风孔尺寸拓扑结构下电机内的电磁场进行了计算,分析了转子轴向通风孔尺寸及拓扑结构对电机内气隙磁密、损耗、径向电磁力等电磁特征量影响的演变规律。以此为基础,探讨了转子轴向通风孔尺寸及拓扑结构对电机起动、运行性能的影响。最后,通过对比电机有限元计算结果与试验结果,验证了计算方法的准确性,为转子轴向通风孔尺寸及拓扑结构的设计和优化提供了理论依据。

弹簧气孔套进气段流场可视化分析

采用CFX软件建立弹簧气孔套进气段流道结构有限元模型,并用计算流体力学(CFD)解析流道速度场分布、压力场分布、出口流量变化曲线。模拟可视化分析结果表明:将弹簧气孔套阀杆锥面与柱面直角过渡改为圆弧(半径为0.3mm)过渡,消除了流道转折处涡流;流道出口流量增大22.5%,至1.74×10^(-4) kg·s^(-1),最大轴向气动力降低29.4%,至1.2 N。

小型风洞放气特性的数值计算及试验研究

为了研究小型风洞瞬时放气的工作性能,通过数值计算和试验对风洞的放气特性进行研究。建立了风洞放气模型,并进行了数值计算,结果表明:在声速放气过程中,容器内压力以指数方式减小,风洞出口质量流量梯度较大;在亚声速放气时,容器内压力以近似二次曲线减小,风洞出口质量流量近似线性减小。在风洞试验段内设置试验模型进行放气试验研究,试验结果与数值计算结果吻合良好,验证了数值计算的正确性。

转子空内冷励磁绕组的损耗和漏感计算

转子空内冷汽轮发电机中的励磁绕组导条开有轴、径向通风孔,导条轴向截面突变导致电流分布不均匀,这使得以截面电流均匀分布为前提的传统方法计算出的导条损耗精确度不高,且径向开孔后导条的槽漏感无法用传统方法计算。本文采用有限元法计算了导条的损耗和槽漏电感,并与传统方法进行了比较,说明了采用有限元法进行计算的必要性。

通风机流通特性测试中进、排气风室测量结果的实验研究

利用GB/T1236-2000规定的A型排气风室和进气风室对离心风机和轴流风机分别进行性能测试对比,研究流量、静压、总压及风机效率等试验结果存在的差异和分布的规律。通过大量实验,在仔细分析实验数据的基础上给出相应的结论,并运用流体力学和流体机械的基本理论和原理对结论进行分析。

定子轴向通风孔对永磁同步牵引电机绕组温升的影响

为了降低牵引电机绕组温升及改进电机外风路的流动效率,以1台机车用永磁同步牵引电机为例,根据电机实际尺寸,建立了电机外风路及定子铁心及绕组模型。基于计算流体力学(CFD)原理,数值模拟了电机外风路流场,计算出电机外风路在不同定子通风孔下的流动情况,并对定子铁心及绕组进行流热耦合计算分析,计算并分析得到了定子通风孔的最佳设计方案,为该型电机定子通风孔的设计提供了参考。

轴流式空压机出口放空管道优化设计

对某装置轴流式空压机出口管道振动的原因进行了分析,明确了消声设备选择和管道布置的不合理是振动发生的主要原因,提出了一种优化设计方案,有效解决了管道振动问题,同时降低了投资。

2极紧凑型高压感应电动机转子轴向通风孔优化设计

以YB3-450-2 710 kW 6 kV紧凑型高压异步电动机为例,结合电机结构尺寸,建立电机实际物理模型。确保电机其余参数不变的情况下,仅改变转子轴向通风机,改善电机转子冷却能力,利用有限元分析不同通风孔对电机磁场、功率因数等参数的影响,结合电机温升试验值得出2极紧凑型高压感应电动机优化设计方向。

直流锅炉外部承压管道冷却过程中防止拉伤的新型大罩

超临界直流锅炉在顶部密封大罩内各个穿墙管,在直流炉停炉冷却时表现最为突出的是:一是炉膛上部垂直管水冷壁与炉膛外部垂直管水冷壁;二是炉膛上部屏过、高过与它们上部穿墙管;三是上部穿墙管与各个联箱处收缩撕开对此将其加装通风口及轴流风机设计成为能够具有降温、监视炉膛外穿墙管收缩以及大罩内受限空间工作进行通风功能的顶部密封大罩。

低温低应力工况在低温放空管道选材中的应用

在石油、化工、制冷等领域的设计中,经常会遇到温度很低、压力也很低的放空管道系统,超出了普通碳素钢管道的最低使用温度下限值,需选用耐低温不锈钢管道的情况。根据某天然气液化厂放空管道系统的工作参数件,对该管道系统进行了应力核算和分析,判定该低温放空管道系统处于低温低应力工况,可以选用碳素钢管道材料,验证了低温低应力工况在低温放空管道设计中的实用性。