洪坪电站电机冷却气流组织的研究

论文摘要

目前我国所处的经济发展阶段,加快水电开发可以优化能源结构。而中小水电对原有生态的改变影响小,保护和改善生态环境的效果却很大。由于这个原因,世界上许多经济发达国家都优先发展中小水电。中小水电是广大农村生产、生活所依赖的可再生廉价清洁能源。我国西部地区中小水电资源极其丰富,可开发量为8600多万千瓦,占全国中小水电资源可开发量的62%,而开发利用率只有12.2%。目前中小水电的开发已成为西部大开发中水利、能源等基础设施建设的重要组成部分,对于加强西部地区基础设施建设、发展区域经济、保护生态环境和加快农村脱贫致富都具有十分重要的意义。 然而很多中小水电站由于多方面的原因,设备的配套设施不够完善,厂房狭窄,厂房内通风状况恶劣,使发电机进风温度达不到设计要求。因此,针对中小水电站厂房研究、开发出一种电机冷却气流的组织方法,具有重要的应用意义。 本文结合湖北洪坪电站的机组状况及其地下厂房的结构,采用计算机数值模拟的方法,研究了该电站地下厂房内不同的气流组织方案对发电机入口流场、温度场的影响规律,提出了一种能有效对电机进行通风冷却的气流组织方式,指导了该厂的通风改造。本文的研究过程及结论对相似电站也具有一定的借鉴参考价值。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 洪坪水电站厂房及电机运行的基本情况
• 1.2 洪坪电站水轮发电机定子超温原因分析
• 1.3 本文的主要工作
• 2 数值模拟的运用
• 2.1 计算流体动力学（CFD）简述
• 2.1.1 CFD技术简介
• 2.1.2 CFD的发展
• 2.2 数值模拟预测
• 2.2.1 预测的方法
• 2.2.2 数值模拟的优点
• 2.2.3 数值模拟方法简介
• 2.3 关于湍流的数值模拟
• 2.3.1 湍流模拟的方法
• 2.3.2 湍流模型必须遵守的原则
• 2.3.3 湍流模型
• 2.3.4 湍流模型的总评价
• 2.4 关于水轮发电机有关参数计算
• 2.4.1 电机发热原理
• 2.4.2 电机发热计算
• 2.4.3 通风风量计算
• 2.4.4 换热设备制冷量计算
• 3 洪坪水电站室内气流组织的数值模拟
• 3.1 数学物理模型的建立
• 3.1.1 物理模型
• 3.1.2 数学模型
• 3.2 边界条件和初置条件的选取
• 4 模拟结果及分析
• 4.1 方案一
• 4.2 方案二
• 4.3 方案三
• 4.4 方案四
• 4.5 方案五
• 4.6 方案六
• 4.7 方案七
• 4.8 方案八
• 5 结果分析比较及结论
• 致谢
• 参考文献
• 独创性声明
• 学位论文版权使用授权书