Resumen

La refrigeración en una región de bobinado final de un generador de gran potencia y tamaño sigue siendo un reto hoy en día debido a una serie de factores: un mayor número de piezas/componentes con geometrías irregulares, complejidad en las trayectorias del flujo de refrigeración, división y mezcla de flujos, e interacciones entre flujos giratorios inducidos por el rotor y flujos no giratorios procedentes de secciones estacionarias. Uno de los principales retos consiste en modelar los flujos de refrigeración que atraviesan las barras del inducido, que están formadas por haces de hilos de cobre aislados y doblados en sentido opuesto para cruzarse entre sí. En este trabajo se ha conseguido modelizar una compleja región de bobinado final de generador con grandes esfuerzos para simplificar el modelo tratando la región de las barras de inducido como un medio poroso. Los campos de flujo y presión en la región del extremo del devanado se investigaron numéricamente utilizando un modelo de dinámica de fluidos computacional (CFD) axial simétrico. Basándose en el análisis, se determinó el caudal de refrigeración en cada rama de flujo (separación rotor-estator, subranura del rotor, bloque de espacio exterior y pequeños orificios de ventilación hacia el intercambiador de calor) y se identificaron las zonas de gradiente de alta presión. Los resultados de CFD se han utilizado con éxito para optimizar la configuración de la ruta de flujo para mejorar el rendimiento de funcionamiento del generador, y el control del flujo de refrigeración, así como para minimizar las pérdidas por aerodinámica y los ruidos introducidos por el flujo.

• Materias:Máquinas eléctricas Mecánica de fluidos Turbinas de gas Turbomáquina
• Subjects:Electric machines Fluid mechanics Gas turbines Turbomachine
• Palabras claves:flujo, región, dinámica de fluidos computacional axial simétrica, región de la barra del inducido, extremo complejo del generador, configuración de la trayectoria del flujo, rendimiento del funcionamiento del generador, hilos de cobre aislados, bloque espacial exterior, zonas de gradiente de presión
• Keywords:flow, region, axial symmetric computational fluid dynamics, armature bar region, complex generator end, flow path configuration, generator operation performance, insulated copper wires, outside space block, pressure gradient zones