Оптимальное проектирование конструкций при комбинированном подходе к учету коррозии и защитных свойств антикоррозионных покрытий

Авторы

  • Е. А. Овсянникова ГП завод «Электротяжмаш», г. Харьков, Национальный аэрокосмиче-ский университет им. Н. Е. Жуковского «ХАИ», Ukraine

Ключевые слова:

турбогенератор, обмотка ротора, тепловое состояние, метод конечных элементов

Аннотация

Выполнено моделирование теплового состояния ротора синхронного турбогенератора мощностью 550 МВт с непосредственным охлаждением обмотки водородом. Температурное поле ротора исследовано с помощью метода конечных элементов в трехмерной постановке. Математическое моделирование поставленной задачи реализовано в компьютерной среде SolidWorks. Приведены корреляции для определения коэффициентов теплоотдачи, которые были получены разными учеными в 1959-1970 гг. и нашли применение в области проектирования систем охлаждения ядерных ракетных двигателей. Выбрана корреляция, которая обеспечивает соответствие расчетного распределения температур в роторе и испытательного. Распределение температур в обмотке ротора получено в результате проведения тепловых испытаний турбогенератора мощностью 550 МВт на ГП «Завод «Электротяжмаш» в режиме холостого хода и короткого замыкания. По результатам испытаний максимальная температура обмотки ротора в номинальном режиме составила 74,7 °С (347,7 К). Сравнение расчётных данных и результатов испытаний показывает, что погрешность расхождения составляет не более 10%. Тепловое состояние ротора не накладывает ограничений на величину номинальной мощности генератора.

Библиографические ссылки

Avruh, V.Ju. Teplogidravlicheskie processy v turbo- i gidrogeneratorah / V.Ju. Avruh, L.A. Duginov. – M.: Jenergoatomizdat, 1991. – 208 c.

Izvehov V.I. Proektirovanie turbogeneratorov / Izvehov V.I., N.A. Serihin, A.I. Abramov. – M.: Izd. MJeI, 2005. – 440 s.

Przybysz, Je. Metoda wyznaczania rozkładu temperatur w uzwojeniu wirnika turbogeneratora / Je. Przybysz // Archiwum elektrotechniki. – 1973. – Tom XXII. – С. 767- 777.

SolidWorks 2007/2008. Komp'juternoe modelirovanie v inzhenernoj praktike / [A.A. Aljamovskij, A.A. Sobachkin, E.V. Odincov, A.I. Haritonovich, N.B. Ponomarev]. – SPb.: BHV-Peterburg, 2008. – 1040 s.

Locke, J.M. Uncertainty Analysis of Heat Transfer to Supercritical Hydrogen in Cooling Channels / J.M. Locke, D.B. Landrum // AIAA 2005-4303. – 2005.

Taylor, M.F. Correlation of Local Heat-Transfer Coefficients for Single-Phase Turbulent Flow of Hydrogen in Tubes With Temperature Ratios to 23 / M.F. Taylor // NASA TN D-4332. – 1968.

Dziedzic W.M. Analytical Comparison of Convective Heat Transfer Correlations in Supercritical Hydrogen / W. M. Dziedzic, S. C. Jonest, D. C. Gould, D. H. Petley // AIAA Journal of Thermophysics and Heat Transfer. – 1993. – Vol. 7, No. 1, Jan.-March.

Gurevich, Je.I. Teplovye ispytanija turbogeneratorov bol'shoj moshhnosti / Je.I. Gurevich. – L.: Jenergija, 1969. – 168 s.

Kovarskij E.M. Ispytanie jelektricheskih mashin / E.M. Kovarskij, Ju.I. Janko. – M. : Jenergoatomizdat, 1990. – 320 s.

Klempner G. Operation and Maintenance of Large Turbo-generators / G. Klempner, I. Kerszenbaum. – New York : IEEE, 2004. – 560 p.

Загрузки

Опубликован

2017-10-05

Выпуск

Том 20 № 3 (2017)

Раздел

Аэрогидродинамика и тепломассообмен

Лицензия

Copyright (c) 2017 Е. А. Овсянникова

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NoDerivatives» («Атрибуция — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующиеся в этом  журнале, соглашаются со следующими условиями:

  • Авторы оставляют за собой право на авторство своей работы и передают журналу право первой публикации этой работы на условиях лицензионного  договора (соглашения).
  • Авторы имеют право заключать самостоятельно дополнительные договора (соглашения) о неэксклюзивном распространении работы в том виде, в котором она была опубликована этим журналом (например, размещать работу в электронном хранилище учреждения или публиковать в составе монографии), при условии сохранения ссылки на первую публикацию работы в этом журнале.
  • Политика журнала позволяет размещение авторами в сети Интернет (например, в хранилищах учреждения или на персональных веб-сайтах) рукописи работы, как до подачи этой рукописи в редакцию, так и во время ее редакционной обработки, поскольку это способствует возникновению продуктивной научной дискуссии и позитивно отражается на оперативности и динамике цитирования опубликованной работы (см. The Effect of Open Access).