开架发电机组冷却系统性能评估及结构改进

发电机组冷却系统流场分析及冷却性能评估有助于确认冷却系统总流量大小、冷却风量分配比例和冷却风流速分布特性,确保风道流量分配均匀和高温区域冷却良好。以某开架发电机组为研究对象,根据冷却系统设计要点对其冷却系统进行了初始布局结构设计,采用流体分析软件STAR-CCM+搭建了开架发电机组冷却系统流场分析模型。结果表明,缸头风道风量占发动机风道总风量的48.77%,箱体底部风量占比为6.7%,不利于发动机缸头和机油的冷却。通过调整导流罩与散热片间距、风扇罩更改为渐扩线形式、箱体开孔与散热片形状及导流的匹配改动、拉盘开孔增大等方式形成了开架发电机组冷却系统结构改进方案。改进后该机组缸头风道风量占发动机风道总风量的61.83%,箱体底部风量占比为13.04%。缸头风道风量及箱体底部风量基本满足发动机缸温及油温的冷却需求。发动机各风道冷却风速度分布均匀,电机冷却较好,空滤器进风均来源于外界冷却风;消声器表面风速分布均匀,不存在流动死区且靠排气管处风速较大。该发电机组冷却系统可对机组实现较好的冷却,保障机组正常且长时间运行。研究结果可为发电机组冷却系统布局设计及结构改进提供参考。