李俊卿，胡继伟

（华北电力大学电气与电子工程学院，河北 保定 071003）

汽轮发电机定子通风沟中三维流体场的分析和计算

李俊卿，胡继伟

（华北电力大学电气与电子工程学院，河北 保定 071003）

电机的通风冷却是电机设计的关键技术之一，对电机的尺寸和性能都有重要的影响和意义。大型同步发电机的结构和运行是复杂的，定子径向通风沟内氢气的流动状态对电机定子温度场的分布有明显的影响。本文采用有限元法对汽轮发电机定子的流体场进行了计算和分析，得到了流体场的分布情况。分析结果证明了提出的模型和计算方法是正确的。

汽轮发电机；定子通风沟；通风冷却；流体场；有限元法

0 引言

1 通风沟内流体场的数学模型

大型同步电机的设计和制造技术发展很快，因此单机容量也在不断增加。目前，大部分的文献主要对空气冷却的汽轮发电机和水轮发电机[1-2]进行了深入研究，但是由于空气的冷却效果明显不如氢气，所以对以氢气为冷却介质的汽轮发电机的定子冷却进行研究是非常必要的，这将直接影响电机的单机容量。

本文主要研究电机通风沟流场的流动过程和流速的分布图，这是由于电机的起动过程对电机中的各个参数影响很大，另外对于通风流场的研究国内外的文献都侧重于稳定状态下的流场分布情况。

首先，本文根据计算流体动力学理论建立了通风沟流体场的数学模型。其次，进行了三维流体场的计算并确定了流体的分布。……