CFD应用解决大型汽轮发电机的通风问题

某电厂两台QFS型300MW双水内冷发电机，增容改造后在电厂运行测试中，都发现铁心端部出现过热现象。在汽、励两端靠近边段铁心处，分别装有高度为10mm的径向挡风板。

两台发电机不同段铁心轭部温升分布

径向挡风板高度分别为0、10、15、20、25及30mm时，靠近挡风板处的速度等值线分布，依次如下。

• 随着挡风板高度的增加，位于来流上游的98、97号风道，流量也随之增加，这与流体运动定性判断一致；

• 在其高度低于10mm时，100号风道流量均较小，容易形成局部过热，这与电厂实测数据是一致的：热点出现在100号风道的两侧，即100或101档铁心轭部；

• 挡风板高度不宜过大：如挡风板高度增加到30mm时，边段101、102号风道的流量会急剧下降；

• 部分风道流量为负值，是因为空气流动产生了倒流，从计算角度来考虑，这种情况是有可能发生的：由于气隙进口处压力较大，气流速度较高（约60m/s），局部会产生负压区，因而，导致空气倒流。（这一现象已经通过试验测量得到证实）

• 图中，横坐标为铁心编号，每一编号中，左、右两侧分别代表铁心齿部、轭部的温升；为了在同一基准上进行比较，纵坐标为汽、励两端相对于各自进风温度的温升。

• 调整挡风板高度收到了明显的效果：在不显著增加励端铁心温升的前提下，汽端铁心温升有所降低；

• 最关键的一点，汽端原来出现热点的第100档铁心，轭部温升由86K降为49K，齿部温升由65K降为18K，下降幅度最大，这与表2中的分析结果一致：第100档铁心两侧风道（第100、99号风道）总流量增加的幅度最大。

• 通过与电厂试验结果对比，验证了CFD分析结果的可靠性。