基于cfd数值分析的发电机散热风扇改型设计

基于 CFD 数值分析的发电机散热风扇改型设计基于 CFD 数值分析的发电机散热风扇改型设计 摘要：利用计算流体力学 (CFD) 数值模拟方法对某发电机散热风扇在不同工况下的参数进行了全面性能分析，在此基础上进行改型设计，达到了用户提出的要求。结果表明，CFD 数值分析法能准确计算散热风扇在不同工况下的流动状态及性能参数，为进一步改型提供指导。 关键词：CFD 数值模拟散热风扇改型 Abstract： This paper generally analyzed the performance of the generator cooling fan by means of CFD method; the results include the parameters such as efficiency, pressure head, and the remodeling will be based on the analysis to satisfy the user’s requirement. The results indicate that it can accurately forecast the flow states and performance parameters in different operating conditions by means of CFD method, and provide the direction for further remodeling. Key words: CFD; numerical simulation; cooling fan; remodeling 中图分类号： TU832 文献标识码： A 文章编号： 1 前言 近年以来，我国不断增大的电力需求要求我国电力建设需要加快进展，以满足社会生产的电力需求。其中，开发高参数、大容量的发电机组是电力工业进展的重要趋势之一。然而发电机组容量的增大也给发电机的设计和制造带来一些新问题，发电机的通风冷却就是其中的突出问题之一。国内单机容量 36000kw 的发电机已进入制造阶段，其散热风机需要有很高的流量以及风压，以前使用的散热风扇的可能无法满足要求，需要重新设计风扇以满足散热要求。随着 CFD 数值求解方法和计算机技术的进展，粘性流动计算技术已比较成熟。CFD 技术能精确分析风机内部的空气流动，从而大幅提高风扇设计的可靠性[1]。运用 CFD 技术使得风机产品的开发周期大大缩短，设计质量得到提高。 2 电机散热风扇的尺寸及性能要求 表 1 3 控制方程 风扇内部空气的流态为复杂的三维粘性不可压缩流动。不可压缩流体的 N-S 方程为： (1) 连续性方程为： (2) 式中，U 为速度矢量；p 为压力；t 为时间；u 为流体运动粘性系数；i、j 为 1，2，3。 4 原风机性能计算分析 4.1 原单级轴流风扇结构图 图 1 由图 1 可以看出，原风扇的结构及叶形比较...