【摘 要】
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在当今能源形势下,核电建设是国家新能源布局的重中之重。核电安全一直是热门话题,本课题研究的电机是为氦气提供循环动力的设备,其稳定运行对核电系统的安全运行意义重大,因此关于此电机的流体场与温度场研究对其提升安全稳定性有理论意义和工程实用价值。本文通过查阅该电机的国内外研究现状文献,确定了具体的研究方向。本文根据设计方案结合电机结构特点建立了 1/24整机三维模型,阐述了该电机的通风系统及原理,并对电
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在当今能源形势下,核电建设是国家新能源布局的重中之重。核电安全一直是热门话题,本课题研究的电机是为氦气提供循环动力的设备,其稳定运行对核电系统的安全运行意义重大,因此关于此电机的流体场与温度场研究对其提升安全稳定性有理论意义和工程实用价值。本文通过查阅该电机的国内外研究现状文献,确定了具体的研究方向。本文根据设计方案结合电机结构特点建立了 1/24整机三维模型,阐述了该电机的通风系统及原理,并对电机流体场计算所选择的湍流模型、控制方程以及相应的求解方法进行了详细说明;在计算出电机内部损耗的基础上确定了入口处的通风总量,分析了通风总量为0.049kg/s下的氦气在各通风沟的流速与流量变化规律;另外选取氢气和空气作为对比介质,算得的通风总量分别为0.018kg/s和0.25kg/s,对比分析了三种冷却介质在电机各通风沟流动流速与流量的差异。基于上述的计算结果,在温度场计算的基础上,分析了电机各个部分的温度分布,验证了流体分布规律,同时计算了冷却介质为氢气和空气时的温度场,对比分析了三种冷却介质的温度分布差异;基于氦气独特的物理特性计算出流体场中满足不可压缩模型的最大流速,从而得出了理论最大通风总量,对比了两种不同流量下的温度场分布。最后研究的结果为电机的流体场分布和温度场分布,通风总量的计算公式提供了一定的借鉴,对通风总量进行了优化,对冷却效果提升明显,改善了散热情况,有利于电机持续稳定运行。
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