大型空冷汽轮发电机定子端部温度场与流体场的计算与分析

根据200MW大型空冷汽轮发电机通风系统内流体流动与传热的特点,建立定子端部和多风路通风系统三维流动与传热耦合计算的数学模型和物理模型,并给出求解域相应的边界条件及假设条件,采用有限体积法对流体场和温度场控制方程进行耦合计算,可以得到定子端部流体出口处流量及端部绕组、压板周围的流体速度空间分布特性,从而确定多风路求解域中各风路入口的边界条件及端部各结构件的散热系数。分析了端部绕组、压板周围不同散热系数下,定子绕组、铁心、压指和压板温度的分布情况。将耦合场计算结果与实测结果进行分析,结果表明,端部计算模型计算出的各风路风量可作为多风路模型计算中各入口的流量边界条件,也表明多风路模型中的基本假设是合理的。结论对大型电机定子端部散热系数选择提供方法和依据。

垂直圆管内向上稀疏层流泡状流相分布的实验研究

采用三维照相法对垂直圆管内稀疏层流泡状流充分发展段的相分布进行了实验研究。得到了８个流动工况下均匀尺寸气泡形成的泡状流的空泡率分布以及６个流动工况下非均匀尺寸气泡形成的泡状流的总体和大、小气泡组各自的空泡率分布．实验结果表明当气泡组的平均直径小于约３．５ｍｍ时，其空泡率分布在管壁附近出现尖峰；当气泡组的平均直径大于约 ３．５ ｍｍ时，其空泡率分布的尖峰移向管中心；气泡尺寸对泡状流的相分布有重要影响．

用于测量泡状流相分布的三维照相法

同时测量泡状流的空泡率和界面密度分布来描述泡状流的相分布 ,对于研究非均匀尺寸气泡或大变形气泡形成的泡状流极为重要。设计了一种非接触式的三维照相法测量泡状流的相分布。针对垂直的实验管段 ,利用一面 45°放置的镜子反映流动的侧视图 ,同时拍摄流动的正视图和侧视图的镜像 ,并对照片进行分析 ,可确定拍摄时刻测量段每个气泡的空间位置及形状尺寸 ,从而确定测量段泡状流的相分布。误差分析表明 ,这种测量方法在低空泡率条件下测量误差一般不超过 10 % ,它是一种低成本。