Исследование различных конструкций медного экрана в торцевой зоне мощного турбогенератора на основе трехмерного моделирования

Аннотация

Рассматривается новая конструкция медного экрана для торцевой зоны мощного турбогенератора, названная сдвоенным массивным медным экраном. Оптимизация новой конструкции проведена путем изменения ширины вентиляционного канала между внутренним и внешним медными экранами. Для различных вариантов конструкции зоны лобовых частей турбогенератора с многоструйной системой вентиляции созданы модели движения охлаждающих потоков водорода на половине длины статора по осевому направлению и трехмерные модели для расчета электромагнитного поля зоны лобовых частей. По результатам моделирования движения охлаждающих потоков водорода и расчета электромагнитного поля торцевой зоны турбогенератора для традиционной и новой конструкции медного экрана получены соответствующие значения скорости движения потоков водорода и давления (граничные условия), а также определены потери на вихревые токи (источники тепла). Разработаны модели для анализа движения потоков водорода и теплопередачи в торцевой зоне турбогенератора. Рассмотрено влияние конструкции медных экранов на распределение потоков водорода и температуру лобовых частей. Для традиционной конструкции медного экрана проведено сравнение экспериментально измеренных и расчетных значений температуры, показавшее достаточную точность расчетного метода. Новая конструкция медного экрана уменьшает температуру экрана, а увеличение ширины вентиляционных каналов ведет к дальнейшему снижению температуры.