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火电厂机组辅机电机风扇冷却空气的流动特性研究

作　者: 徐雅静
导　师: 梁双印
学　校: 华北电力大学
专　业: 动力工程及工程热物理
关键词: 冷却风扇 安装角 叶顶间隙 叶片数
分类号: TM621
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 6次
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内容摘要


电机是电力行业必备的设备,其行业的发展对电力行业有着巨大的贡献。随着生产现代技术的进步,市场对电机的需求及要求也越来越高,电机冷却风扇的性能已经成为了影响电机发展的重要因素,因此,找出影响风扇性能的主要结构因素,将为风扇的结构设计提供重要依据。本论文以流体力学理论为基础,概括和讨论了湍流模型,通过现场测得冷却风扇的结构数据,利用CAD绘图软件对冷却风扇进行绘制,完成风扇的几何构体。然后利用Gambit前处理软件对原模型进行网格划分,通过Fluent计算软件对风扇原模型进行模拟计算。通过改变原风扇叶片的结构参数,包括安装角、叶顶间隙和叶片数三方面,而得到不同的模型,然后利用CFD模拟对改变的模型重新进行三维数值模拟,分析比较适合该风扇的最佳结构参数,初步了解不同结构参数对风扇流动和静态特性的影响,为以后风扇的设计、定性定量分析提供了一定的理论依据。1、在原有风扇几何外形的基础上进行修改,对六种不同安装角的风扇流场进行数值计算,分析对比了安装角改变对风扇性能的影响,找出最佳安装角。2、在原有风扇几何外形的基础上进行修改,对六组不同叶顶间隙的风扇流场进行数值计算,分析对比了叶顶间隙对风扇性能的影响,找出最佳叶顶间隙。3、在原有风扇几何外形的基础上进行修改,对四组不同叶片数的风扇流场进行数值计算,分析对比了叶片数对风扇性能的影响,找出最佳叶片数。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
第1章 绪论  9-13
  1.1 课题背景及研究的目的和意义  9-11
    1.1.1 课题背景  9-10
    1.1.2 课题研究目的及意义  10-11
  1.2 叶轮机械内部流场研究概况  11
  1.3 散热风扇的国内外研究状况  11-12
  1.4 本论文所做的工作内容  12-13
第2章 结构参数对冷却风扇性能的影响  13-22
  2.1 叶轮机械内部损失的研究  13-20
    2.1.1 叶型损失  13-18
    2.1.2 端部损失  18-20
  2.2 电机风扇冷却性能影响因素分析  20-21
  2.3 本章小结  21-22
第3章 风扇模型的建立与结构改造  22-30
  3.1 逆向工程介绍  22
  3.2 常用测绘方法简介  22-23
  3.3 电机冷却风扇叶片的测绘及数据处理  23-26
    3.3.1 电机冷却风扇的测绘  23-24
    3.3.2 风扇叶片测量数据的处理  24-26
  3.4 电机冷却风扇原型的建立  26-27
  3.5 电机冷却风扇原型的网格划分  27-29
  3.6 本章小结  29-30
第4章 数值模拟方法的应用  30-39
  4.1 计算流体力学方法简介  30
    4.1.1 计算流体动力学方法的发展概况  30
    4.1.2 计算流体动力学方法的过程  30
  4.2 控制方程  30-34
    4.2.1 对计算区域的离散  31
    4.2.2 离散方程的建立  31-32
    4.2.3 三个守恒方程  32
    4.2.4 湍流模型简介  32-34
  4.3 SIMPLE算法  34-35
  4.4 Fluent软件简介  35-37
    4.4.1 Fluent概论  35-36
    4.4.2 定解条件  36-37
  4.5 原风扇模型的数值模拟  37-38
  4.6 本章小结  38-39
第5章 风扇结构参数对其性能影响的分析  39-51
  5.1 安装角对风扇性能的影响  39-42
    5.1.1 安装角对风扇性能的影响分析  39-40
    5.1.2 安装角对风扇内部流动的影响分析  40-42
  5.2 叶顶间隙对风扇性能的影响  42-46
    5.2.1 叶顶间隙对风扇性能的影响分析  43-44
    5.2.2 叶顶间隙对风扇内部流动的影响分析  44-46
  5.3 叶片数对风扇性能及内部流动影响  46-50
    5.3.1 叶片数对风扇性能的影响分析  46-48
    5.3.2 叶片数对风扇内部流动的影响分析  48-50
  5.4 本章小结  50-51
第6章 结论与展望  51-52
  6.1 结论  51
  6.2 存在的问题及展望  51-52
参考文献  52-55
攻读硕士期间发表的论文  55-56
致谢  56

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 发电、发电厂 > 发电厂 > 火力发电厂、热电站
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