交流传动电力机车整体承重散热器换热技术研究

论文摘要

牵引变压器和变流器是交流传动电力机车的核心部件,其电气元件在工作中会产生热损耗,引起电气元件温度上升,如果温度超出电气元件所能承受的温度,可能会令电气元件产生绝缘失效、着火等危险,所以必须采用冷却系统将牵引变压器和变流器工作时产生的热量带走,从而保证牵引变压器、变流器正常工作,保证机车安全运行。变压器散热器和变流器散热器是该冷却系统的关键部件,随着交流传动电力机车的发展,变压器和变流器冷却技术不断向前发展,先后出现了多种形式的散热器结构,整体承重散热器是一种国际新型的变压器与变流器散热器结构形式。本文通过对变压器和变流器冷却系统中整体承重散热器结构及传热分析、设计技术、工艺研究和试验研究,特别是对整体承重散热器的换热能力、流体压力损失特性、工艺可行性及产品可靠性(包括提高振动量级的模拟长寿命振动冲击试验、脉冲压力试验和释放压力试验等)的研究,积累了大量的设计及试验基础数据,对相关产品的设计开发产生了重要的推动作用,掌握整体承重散热器换热技术的原理及该型产品的通用设计方法,研制出符合机车冷却要求的整体承重散热器,使国产电力机车冷却技术达到国际一流水平,提高国内机车车辆关键部件的技术水平。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 整体承重散热器换热技术研究的背景及意义
• 1.2 整体承重散热器换热技术的发展动态
• 1.3 本论文的研究内容
• 1.4 本论文的主要目的
• 第二章 板翅式散热器结构及传热原理分析
• 2.1 板翅式散热器概述
• 2.2 板翅式散热器的芯体结构
• 2.3 散热器内流体的流动型式
• 2.4 板翅式散热器的换热原理
• 2.4.1 板翅式散热器的传热过程
• 2.4.2 板翅式散热器中的对流换热
• 2.4.3 板翅式散热器中的热传导
• 2.5 板翅式散热器的传热强化途径
• 2.5.1 扩展传热面积A
• 2.5.2 增大传热平均温差
• 2.5.3 提高传热系数K
• 2.6 板翅式表面传热机理
• 2.7 两种结构传热系数的计算
• 2.7.1 通过平板的传热系数
• 2.7.2 通过肋片的传热系数
• 第三章 整体承重散热器设计技术研究
• 3.1 板翅式散热器通用设计方法
• 3.1.1 散热器设计的要求
• 3.1.2 散热器设计的一般流程
• 3.1.3 散热器设计方法
• 3.2 整体承重散热器设计
• 3.2.1 交流传动电力机车概述
• 3.2.2 交流传动电力机车冷却系统
• 3.2.3 整体承重散热器技术
• 第四章 整体承重散热器工艺技术研究
• 4.1 概述
• 4.2 整体承重式散热器工艺路线
• 4.3 整体承重式散热器焊接工艺技术研究
• 4.3.1 整体承重式散热器真空钎焊工艺技术研究
• 4.3.2 整体承重式散热器氩弧焊接工艺研究
• 第五章 整体承重散热器综合试验技术研究
• 5.1 整体承重散热器性能试验
• 5.1.1 性能试验样件的准备
• 5.1.2 性能试验设备
• 5.1.3 性能试验所用的仪器仪表
• 5.1.4 性能试验方法
• 5.1.5 性能试验结果与分析
• 5.2 整体承重散热器可靠性试验研究
• 5.2.1 冲击和振动试验
• 5.2.2 脉冲压力试验
• 5.2.3 释放压力试验
• 5.3 整体承重散热器内腔清洁技术研究
• 5.3.1 概述
• 5.3.2 循环清洗系统
• 5.3.3 干燥系统
• 第六章 整体承重散热器的使用
• 6.1 概述
• 6.2 搬运和吊装
• 6.3 日常维护保养
• 6.4 可能的故障模式、原因及排除方法
• 6.5 检修说明
• 6.5.1 拆卸
• 6.5.2 清洗
• 6.5.3 密封性检查
• 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢