王 芳，汤文霞，高斯博，田 宇，张新宇，崔璐璐

（哈尔滨理工大学机械与动力工程学院，哈尔滨 150080）

0 引言

电机内的损耗产生的温升是衡量电机运行的一个很重要的功能性指标[1]，尤其是在大型电机综合性能的评估中起着重要的作用。电机的各种损耗产生的热将会影响到电机内绝缘的寿命和性能，当温升接近或超过绝缘温度最高限制值时，绝缘会发生分层、老化、脱壳等的损坏，最终导致电机停止运行[2]。因此，准确地计算电机的流场和温度场，并且对电机各部件中绝缘易老化的部分的温升进行研究[3]，既在电机设计时更合理地选择绝缘材料和结构，以免造成浪费或者通风不好的情况，又可以作为电机运行中的监测和故障诊断的依据[4-5]。

本文以大型水氢氢冷却汽轮发电机转子为研究对象，对电机转子风路和固体部件的温度场进行研究。转子采用轴向通风，氢气由汽、励两端的护环下分别进入铜绕组组成的风道，其中一部分氢气进入转子的本体直线段，沿中心段径向出风口进入气隙；另一部分氢气流入转子端部弧段线圈，由大齿上的出风口进入气隙。根据CFD原理[6-7]，建立转子结构的物理模型和数学模型，选择合理的基本假设和边界条件，应用Fluent软件对转子温度场进行计算[8]，分析其温度分布，考核通风系统的散热能力，保证机组安全可靠运行。

1 数学模型和物理模型

1.1 数学模型

电机内的流体视为不可压缩流体，流体的流动处于湍流状态。……