[发明专利]一种全空冷冷却方式的大型同步调相机冷却通风计算方法

说明书

本发明公开了一种全空冷冷却方式的大型同步调相机冷却通风计算方法，包括：获得调相机通风系统各部分阻力系数并计算阻力得到流动损失；计算调相机通风系统内压；建立通风计算网络模型并对其进行计算；确定温度场计算的边界条件；进行调相机中的定、转子的温度场分析。本发明借助流体动力分析软件，将调相机通风系统的各部分流动损失所形成的流体流动网络简化为线性网络，求解该线性网络得到调相机通风系统的总风量和风量沿轴向的分配；在确定调相机通风系统结构和温度场计算的边界条件的前提下，对调相机中的定子和转子进行温度分布计算，掌握调相机各部分温度分布情况。

技术领域

本发明属于调相机冷却通风计算领域，具体涉及一种全空冷冷却方式的大型同步调相机冷却通风计算方法。

背景技术

传统调相机的冷却结构多采用全氢冷、水氢冷、双水内冷和全空冷。其中，全氢冷和水氢冷由于结构过于复杂，且对运行人员要求更为严苛，成本较高，基本被双水内冷和全空冷冷却方式取代。

在满足调相机散热需要的前提下，全空冷冷却方式具有结构简单、运行可靠、维护方便等优点，能有效地减少二次运行费用。同时，相比于其他冷却方式，辅机设备数量减少，在很大程度上降低了设备故障率和运行维护的工作量。

全空冷冷却方式就是冷却空气在调相机风路内受迫流动的过程中与产生损耗而发热的调相机部件进行热传递，将调相机的热量带到冷却器，冷却空气与冷却水热交换散出全部热量。因此，通风计算和冷却风量的合理分配以及掌握调相机各部分的温度分布是关系到调相机能否正常稳定工作的关键。对于全空冷冷却方式，有必要进行深入研究，使得调相机有足够的冷却风量，风量沿轴向长度均匀分布。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种全空冷冷却方式的大型同步调相机冷却通风计算方法，将通风计算和温度场分析相结合，检验大型同步调相机采用全空冷冷却方式的合理性，为同步调相机采用全空冷冷却方式提供理论支持。

实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种全空冷冷却方式的大型同步调相机冷却通风计算方法，包括以下步骤：

(1)计算调相机通风系统各部分的流动损失；

(2)计算调相机通风系统内压；

(3)建立通风计算网络并对其进行计算，求出调相机通风系统中的总风量和风量的沿轴向的分配；

(4)确定温度场计算的边界条件；

(5)进行调相机中的定子和转子的温度场分析，完成大型同步调相机冷却通风计算。

优选地，所述步骤(1)具体包括以下子步骤：

(1.1)获取调相机通风系统各部分的阻力系数；

(1.2)基于所述各部分的阻力系数得到各部分的阻力；

(1.3)基于各的阻力计算得到调相机通风系统各部分的流动损失。

优选地，所述各部分阻力包括流道沿程摩擦阻力和局部变形阻力。

优选地，所述的流道沿程摩擦阻力的计算公式为：

式中，Z_f为沿程阻力；λ为沿程阻力系数；ρ为流体密度；l为流道长度；d为等效直径；A为过流面积。

优选地，所述的局部变形阻力的计算公式为：

式中，Z'_f为局部变形阻力；ξ为局部阻力系数。

优选地，所述步骤(2)具体为：