آزمون‌های مدل‌ مقیاس روتور برای واحد تبدیل قدرت GT-MHR

قیمت: 40,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

آزمون‌های مدل‌ مقیاس روتور برای واحد تبدیل قدرت GT-MHR

عنوان لاتین

Rotor scale model tests for power conversion unit of GT-MHR

راکتور هلیوم مدولار با توربین گازی (GT-MHR) ترکیبی از راکتور خنک شونده با گاز دمای بالای مدولار (HTGR) منبع گرمای هسته‌ای را با یک واحد تبدیل توان چرخه‌ بسته‌ی توربین گازی برایتون (PCU)، برای تبدیل انرژی حرارتی به الکتریکی ترکیب می‌کند. PCU دارای جهت گیری عمودی بوده و روی یاتاقان های الکترومغناطیس (EMB) سوار است. آزمون‌های مدل مقیاس روتور (RSM) برای مدلسازی مستقیم کنترل EMB و ویژگی‌های دینامیکی روتور، توربو ماشین (TM) با GT-MHR مقیاس کامل در نظر گرفته شدند. هدف‌های آزمون RSM عبارتند از: *تایید طراحی سیستم کنترل EMB برای توربو ماشین GT-MHR بر روی تمام بازه‌ی عملکرد. *تایید ویژگی ‌های ردوندانسی و قابلیت نگهداری آنلاین که برای EMB ها مشخص شده است. *ارائه‌ی یک معیار برای اعتبار سنجی ابزارهای تحلیلی که برای تجزیه و تحلیل مستقل طراحی زیر سیستم EMB استفاده می‌شدند. *ارائه تجربیاتی از راه اندازی، بهره برداری و نگهداری EMB ها با پشتیبانی چندین روتور با کوپلینگ‌های انعطاف پذیر. مشابه با TM مقیاس کامل، RSM ، دو روتور که توسط کوپلینگ انعطاف پذیر به هم متصل اند را ترکیب می‌کند، هر یک از روتورها توسط یک EMB محوری و دو EMB شعاعی پشتیبانی می‌شوند. دستگاه‌های اضافی، مشابه با مفهوم EMB های شعاعی، برای شبیه سازی نیروهای مغناطیسی و یا مکانیکی به نمایندگی از آنهایی که توسط محرک، ژنراتور، کمپرسور و توربین دیده می‌شود، نصب شدند. به طور کلی، طول روتور RSM حدود 1/3 TM مقیاس کامل می‌باشد، در حالی که قطر آن حدود 1/5 مقیاس است. طراحی و برآورد سایز روتور به نحوی است که تعداد و مقادیر سرعت‌های بحرانی در RSM مشابه مقیاس کامل TM باشد. EMB ها به صورتی طراحی شده‌اند که پاسخ آن‌ها به نیروهای دینامیکی روتور ، نمایشگر TM مقیاس کامل باشد. ساخت و مونتاژ RSM در پایان سال 2008 کامل شد. کلیه راه اندازی ها در دسامبر سال 2009 تمام شد. تا به امروز روتور ژنراتور روی EMB ها سوار است و با بیشتر از 1800 rpm چرخیده است. به نظر می‌رسد که آزمون نهایی در پاییز سال 2011 انجام بگیرد.

The gas turbine modular helium reactor (GT-MHR) combines a modular high-temperature gas-cooled reactor (HTGR) nuclear heat source with a closed Brayton gas-turbine cycle power conversion unit (PCU) for thermal to electric energy conversion. The PCU has a vertical orientation and is supported on electromagnetic bearings (EMB). The rotor scale model (RSM) tests are intended to directly model the control of EMB and rotor dynamic characteristics of the full-scale GT-MHR turbo-machine (TM). The objectives of the RSM tests are to: • Confirm the EMB control system design for the GT-MHR turbo machine over the full-range of operation. • Confirm the redundancy and on-line maintainability features that have been specified for the EMBs. • Provide a benchmark for validation of analytical tools that will be used for independent analyses of the EMB subsystem design. • Provide experience with the installation, operation and maintenance of EMBs supporting multiple rotors with flexible couplings. As with the full-scale TM, the RSM incorporates two rotors that are joined by a flexible coupling. Each of the rotors is supported on one axial and two radial EMBs. Additional devices, similar in concept to radial EMBs, are installed to simulate magnetic and/or mechanical forces representing those that would be seen by the exciter, generator, compressors and turbine. Overall, the lengths of the RSM rotor is about 1/3rd that of the full-scale TM, while the diameters are approximately 1/5th scale. The design and sizing of the rotor is such that the number and values of critical speeds in the RSM are the same as in the full-scale TM. The EMBs are designed such that their response to rotor dynamic forces is representative of the full-scale TM. The fabrication and assembly of the RSM was completed at the end of 2008. All start up adjustments were finished in December 2009. To-date the generator rotor has been supported in the EMBs and rotated up to 1800 rpm. Final tests are expected to start in the fall of 2011.