陈方述，阳雪兵，石 峰

(1.湘电风能有限公司，湖南 湘潭 411101；2.海上风力发电技术及检测国家重点实验室，湖南 湘潭 411101)

0 引言

近年来，风能作为一种清洁的可再生能源得到广泛应用，风力发电已成为全球增长最快的新能源[1]。风力发电机组在我国的发展越来越迅速，各种子系统不断增多，结构形式也越来越复杂。冷却系统是风力发电机组的主要子系统之一，直接关系到风机的整机运行性能，其结构形式多种多样，有空冷式、水冷式等。某大型海上风力发电机的水冷式冷却系统包括外部散热器、内部水冷泵组等，外部散热器设置在风机外部，面临台风、结冰、海洋腐蚀等恶劣环境，对散热器支架的强度、可靠性等都要求较高。本文设计了一种安装方便、抗台风、抗腐蚀的外部散热器支架，并利用SolidWorks对外部散热器支架进行三维建模[2]，然后采用ANSYS Workbench对支架进行了力学分析[3]。

1 外部散热器布置形式

外部散热器设置在风力发电机机舱靠近发电机侧，整体结构包括散热器芯体和散热器支架，芯体安装于支架上，支架安装于机舱铸件上，连接形式均为螺栓连接，如图1所示。外部散热器需与机舱工业设计外形整体相契合，同时还要满足后期的维护、更换等使用要求。

图1 外部散热器在风机上的布置

2 外部散热器支架设计

2.1 设计要求

此型风机的应用环境为海上超强台风区域，要求具有足够的结构强度以抵抗强风载荷，防腐等级为C5-M[4]，因此散热器支架机舱外部结构材质选用022Cr17Ni12Mo2不锈钢，其具有优良的耐海洋腐蚀性能、良好的焊接及力学性能[5，6]；……