Tankewol foar it besykjen fan Nature.com.Jo brûke in browserferzje mei beheinde CSS-stipe.Foar de bêste ûnderfining riede wy oan dat jo in bywurke browser brûke (of kompatibiliteitsmodus útskeakelje yn Internet Explorer).Yn 'e tuskentiid, om trochgeande stipe te garandearjen, litte wy de side sjen sûnder stilen en JavaScript.
Fanwegen de bedriuwskosten en langstme fan 'e motor is in juste strategy foar termyske behear fan' e motor ekstreem wichtich.Dit artikel hat in thermyske behearstrategy ûntwikkele foar induksjemotoren om bettere duorsumens te leverjen en effisjinsje te ferbetterjen.Dêrnjonken waard in wiidweidige resinsje fan 'e literatuer oer metoaden fan motorkoeling útfierd.As haadresultaat wurdt in termyske berekkening fan in hege krêftige luchtkuolle asynchrone motor jûn, rekken hâldend mei it bekende probleem fan waarmteferdieling.Derneist stelt dizze stúdzje in yntegreare oanpak foar mei twa of mear koelstrategyen om te foldwaan oan hjoeddeistige behoeften.In numerike stúdzje fan in model fan in 100 kW luchtkuolle asynchrone motor en in ferbettere termyske behearsmodel fan deselde motor, wêrby't in signifikante ferheging fan motor-effisjinsje wurdt berikt troch in kombinaasje fan loftkoeling en in yntegreare wetterkoelingssysteem, is west. útfierd.In yntegreare luchtkuolle en wetterkuolle systeem waard studearre mei SolidWorks 2017 en ANSYS Fluent 2021 ferzjes.Trije ferskillende wetterstreamen (5 L / min, 10 L / min, en 15 L / min) waarden analysearre tsjin konvinsjonele luchtgekoelde ynduksjemotoren en ferifiearre mei beskikbere publisearre boarnen.De analyze lit sjen dat wy foar ferskate trochstreamingsraten (respektivelik 5 L/min, 10 L/min en 15 L/min) oerienkommende temperatuerreduksjes fan 2,94%, 4,79% en 7,69% krigen.Dêrom litte de resultaten sjen dat de ynbêde induksjemotor de temperatuer effektyf kin ferminderje yn ferliking mei de loftgekoelde induksjemotor.
De elektryske motor is ien fan 'e wichtichste útfinings fan moderne yngenieurwittenskip.Elektryske motors wurde brûkt yn alles, fan húshâldlike apparaten oant auto's, ynklusyf de auto- en loftfeartyndustry.Yn 'e lêste jierren is de populariteit fan induksjemotoren (AM) ferhege troch har hege startmoment, goede snelheidskontrôle en matige overloadkapasiteit (figuer 1).Induksjemotoren meitsje jo gloeilampen net allinich gloeiend, se jouwe de measte gadgets yn jo hûs oan, fan jo toskeboarstel oant jo Tesla.Meganyske enerzjy yn IM wurdt makke troch it kontakt fan it magnetysk fjild fan 'e stator en rotorwindingen.Dêrnjonken is IM in libbensfetbere opsje troch it beheinde oanbod fan seldsume ierdmetalen.It wichtichste neidiel fan AD's is lykwols dat har libben en effisjinsje tige gefoelich binne foar temperatuer.Induksjemotoren konsumearje sawat 40% fan 'e elektrisiteit fan' e wrâld, wat ús soe moatte tinke dat it behearen fan it enerzjyferbrûk fan dizze masines kritysk is.
De Arrhenius-fergeliking stelt dat foar elke 10 °C ferheging fan wurktemperatuer it libben fan 'e hiele motor halve wurdt.Dêrom, om de betrouberens te garandearjen en de produktiviteit fan 'e masine te ferheegjen, is it needsaaklik om omtinken te jaan oan' e thermyske kontrôle fan bloeddruk.Yn it ferline, termyske analyze is ferwaarleazge en motor ûntwerpers hawwe beskôge it probleem allinnich by de perifery, basearre op ûntwerp ûnderfining of oare dimensionale fariabelen lykas winding hjoeddeistige tichtheid, ensfh Dizze oanpak liede ta de tapassing fan grutte feiligens marzjes foar slimste- gefal ferwaarming betingsten, resultearret yn in tanimming fan masine grutte en dêrom in tanimming fan kosten.
D'r binne twa soarten thermyske analyze: analyse fan lumped circuit en numerike metoaden.It wichtichste foardiel fan analytyske metoaden is de mooglikheid om berekkeningen fluch en sekuer út te fieren.Der moat lykwols in soad muoite dien wurde om circuits te definiearjen mei genôch krektens om thermyske paden te simulearjen.Oan 'e oare kant binne numerike metoaden rûchwei ferdield yn berekkeningsfluiddynamika (CFD) en strukturele thermyske analyze (STA), dy't beide einige elemintanalyse (FEA) brûke.It foardiel fan numerike analyze is dat jo de mjitkunde fan it apparaat kinne modelearje.Systeem opset en berekkeningen kinne lykwols soms lestich wêze.De wittenskiplike artikels dy't hjirûnder besprutsen binne selekteare foarbylden fan thermyske en elektromagnetyske analyze fan ferskate moderne ynduksjemotoren.Dizze artikels hawwe de auteurs frege om thermyske ferskynsels te studearjen yn asynchrone motoren en metoaden foar har koeling.
Pil-Wan Han1 wie dwaande mei thermyske en elektromagnetyske analyze fan MI.De metoade foar analyse fan lumped circuit wurdt brûkt foar termyske analyze, en de metoade fan magnetyske einige elemint dy't yn 'e tiid fariearje wurdt brûkt foar elektromagnetyske analyse.Om goed te foarsjen termyske overload beskerming yn alle yndustriële tapassing, de temperatuer fan de stator winding moat betrouber wurde rûsd.Ahmed et al.2 foarstelde in hegere oarder waarmte netwurk model basearre op djippe termyske en thermodynamyske oerwagings.De ûntwikkeling fan metoaden foar termyske modellering foar doeleinen foar yndustriële termyske beskerming profiteart fan analytyske oplossingen en it beskôgjen fan termyske parameters.
Nair et al.3 brûkt in kombinearre analyze fan in 39 kW IM en in 3D numerike termyske analyze te foarsizze de termyske ferdieling yn in elektryske masine.Ying et al.4 analysearre fan-gekoelde folslein ynsletten (TEFC) IM's mei 3D temperatuerskatting.Moon et al.5 studearre de waarmtestreameigenskippen fan IM TEFC mei CFD.De LPTN motor oergong model waard jûn troch Todd et al.6.Eksperimintele temperatuergegevens wurde brûkt tegearre mei berekkene temperatueren ôflaat fan it foarstelde LPTN-model.Peter et al.7 brûkte CFD om de loftstream te studearjen dy't it thermyske gedrach fan elektryske motors beynfloedet.
Cabral et al8 foarstelde in ienfâldich IM termyske model wêryn de masine temperatuer waard krigen troch it tapassen fan de silinder waarmte diffusion fergeliking.Nategh et al.9 studearre in sels-fentilearre traksjemotorsysteem mei CFD om de krektens fan optimisearre komponinten te testen.Sa kinne numerike en eksperimintele stúdzjes brûkt wurde om de thermyske analyze fan induksjemotoren te simulearjen, sjoch fig.2.
Yinye et al.10 foarstelde in ûntwerp te ferbetterjen termyske behear troch it brûken fan de mienskiplike termyske eigenskippen fan standert materialen en mienskiplike boarnen fan masine diel ferlies.Marco et al.11 presintearre kritearia foar it ûntwerpen fan koelsystemen en wetterjassen foar masinekomponinten mei CFD- en LPTN-modellen.Yaohui et al.12 jouwe ferskate rjochtlinen foar it selektearjen fan in passende koelmetoade en it evaluearjen fan prestaasjes betiid yn it ûntwerpproses.Nell et al.13 foarstelde te brûken modellen foar keppele elektromagnetyske-termyske simulaasje foar in opjûn berik fan wearden, nivo fan detail en computational macht foar in multiphysics probleem.Jean et al.14 en Kim et al.15 studearre de temperatuerferdieling fan in luchtkuolle ynduksjemotor mei in 3D-keppele FEM-fjild.Berekkenje ynfiergegevens mei 3D wervelaktuele fjildanalyse om Joule-ferlies te finen en se te brûken foar termyske analyze.
Michel et al.16 fergelike konvinsjonele centrifugal cooling fans mei axial fans fan ferskate ûntwerpen troch simulaasjes en eksperiminten.Ien fan dizze ûntwerpen berikte lytse, mar signifikante ferbetteringen yn motor-effisjinsje, wylst deselde wurktemperatuer behâlde.
Lu et al.17 brûkte de lykweardige magnetyske circuitmetoade yn kombinaasje mei it Boglietti-model om izerferlies te skatten op 'e skacht fan in induksjemotor.De auteurs geane derfan út dat de ferdieling fan magnetyske fluxdichtheid yn elke dwerstrochsneed binnen de spindelmotor unifoarm is.Se fergelike har metoade mei de resultaten fan finite elemint analyze en eksperimintele modellen.Dizze metoade kin brûkt wurde foar ekspresje analyze fan MI, mar de krektens is beheind.
18 presintearret ferskate metoaden foar it analysearjen fan it elektromagnetyske fjild fan lineêre ynduksjemotoren.Under harren wurde metoaden beskreaun foar it skatten fan krêftferlies yn reaktive rails en metoaden foar it foarsizzen fan de temperatuerferheging fan lineêre traksje-induksjemotors.Dizze metoaden kinne wurde brûkt om de effisjinsje fan enerzjykonverzje fan lineêre induksjemotoren te ferbetterjen.
Zabdur et al.19 ûndersocht de prestaasjes fan koeljassen mei in trijediminsjonale numerike metoade.De cooling jas brûkt wetter as de wichtichste boarne fan coolant foar de trije-fase IM, dat is wichtich foar de macht en maksimale temperatueren nedich foar pompen.Rippel et al.20 hawwe patintearre in nije oanpak fan floeibere koeling systemen neamd transversale laminearre koeling, wêryn it koelmiddel streamt dwers troch smelle regio foarme troch gatten yn elkoar magnetyske laminaasje.Deriszade et al.21 eksperiminteel ûndersocht de koeling fan traksjemotoren yn 'e auto-yndustry mei in mingsel fan ethylene glycol en wetter.Evaluearje de prestaasjes fan ferskate miks mei CFD en 3D turbulente floeistofanalyse.In simulaasjeûndersyk fan Boopathi et al.22 liet sjen dat it temperatuerberik foar wetterkuolle motoaren (17-124°C) signifikant lytser is as foar luchtkuolle motoaren (104-250°C).De maksimale temperatuer fan 'e aluminium wetterkuolle motor wurdt fermindere troch 50,4%, en de maksimale temperatuer fan' e PA6GF30 wetterkuolle motor wurdt fermindere troch 48,4%.Bezukov et al.23 evaluearre it effekt fan skaalfoarming op 'e termyske konduktiviteit fan' e motormuorre mei in floeibere koelsysteem.Stúdzjes hawwe sjen litten dat in 1,5 mm dikke okside film ferminderet waarmte oerdracht mei 30%, fergruttet brânstof konsumpsje en ferleget motor macht.
Tanguy et al.24 dien eksperiminten mei ferskate flow tariven, oalje temperatueren, rotational snelheden en ynjeksje modi foar elektryske motors mei help fan smeer oalje as coolant.In sterke relaasje is fêststeld tusken flow rate en algemiene koeling effisjinsje.Ha et al.25 suggerearre in gebrûk drip sproeiers as sproeiers foar in evenredige fersprieden fan de oalje film en maksimalisearje motor cooling effisjinsje.
Nandi et al.26 analysearre it effekt fan L-foarmige platte waarmte pipen op motor prestaasjes en termyske behear.De waarmte pipe evaporator diel wurdt ynstallearre yn 'e motor casing of begroeven yn' e motor skacht, en de condenser diel wurdt ynstallearre en kuolle troch circulating floeistof of lucht.Belletre et al.27 studearre in PCM solid-liquid cooling systeem foar in transient motor stator.De PCM impregnates de kronkeljende hollen, ferleget de hot spot temperatuer troch it opslaan fan latinte termyske enerzjy.
Sa wurde motorprestaasjes en temperatuer evaluearre mei ferskate koelstrategyen, sjoch fig.3. Dizze koelsirkels binne ûntwurpen om de temperatuer fan windings, platen, slingerkoppen, magneten, karkas en einplaten te kontrolearjen.
Flüssige koelsystemen binne bekend om har effisjinte waarmteferfier.Lykwols, it pompen fan coolant om 'e motor ferbrûkt in soad enerzjy, dat ferleget de motor syn effektive macht útfier.Luchtkoelsystemen, oan 'e oare kant, binne in breed brûkte metoade fanwegen har lege kosten en it gemak fan upgrade.It is lykwols noch minder effisjint dan floeibere koelsystemen.In yntegreare oanpak is nedich dy't de hege prestaasjes fan waarmteferfier fan in floeistofgekoeld systeem kombinearje kin mei de lege kosten fan in loftgekoeld systeem sûnder ekstra enerzjy te konsumearjen.
Dit artikel listet en analysearret waarmteferlies yn AD.It meganisme fan dit probleem, lykas de ferwaarming en koeling fan induksjemotoren, wurdt útlein yn 'e Heat Loss in Induction Motors seksje fia Cooling Strategies.It waarmteferlies fan 'e kearn fan in induksjemotor wurdt omset yn waarmte.Dêrom besprekt dit artikel it meganisme fan waarmte oerdracht binnen de motor troch conduction en twongen konveksje.Termyske modellering fan IM mei help fan kontinuïteit fergelikingen, Navier-Stokes / momentum fergelikingen en enerzjy fergelikingen wurdt rapportearre.De ûndersikers hawwe analytyske en numerike termyske stúdzjes fan IM útfierd om de temperatuer fan 'e statorwindingen te skatten foar it ienige doel fan it kontrolearjen fan it termyske rezjym fan' e elektryske motor.Dit artikel rjochtet him op termyske analyze fan luchtkuolle IM's en termyske analyze fan yntegreare loftkuolle en wetterkuolle IM's mei CAD-modellering en ANSYS Fluent-simulaasje.En de termyske foardielen fan it yntegreare ferbettere model fan luchtkuolle en wetterkuolle systemen wurde djip analysearre.Lykas hjirboppe neamd, binne de hjirboppe neamde dokuminten gjin gearfetting fan 'e stân fan' e technyk op it mêd fan termyske ferskynsels en koeling fan ynduksjemotors, mar se jouwe in protte problemen oan dy't moatte wurde oplost om de betroubere wurking fan ynduksjemotoren te garandearjen. .
Waarmteferlies wurdt normaal ferdield yn koperferlies, izerferlies en wriuwing / meganysk ferlies.
Koperferlies binne it resultaat fan Joule-ferwaarming troch de resistiviteit fan 'e dirigint en kinne wurde kwantifisearre as 10,28:
wêr't q̇g de waarmte is, I en Ve binne respektivelik de nominale stroom en spanning, en Re is de koperresistinsje.
Izer ferlies, ek bekend as parasitêr ferlies, is de twadde wichtichste type ferlies dat feroarsaket hysteresis en wervelstromferlies yn AM, benammen feroarsake troch de tiid-fariearjend magnetysk fjild.Se wurde kwantifisearre troch de útwreide Steinmetz fergeliking, waans koeffizienten kinne wurde beskôge as konstante of fariabele ôfhinklik fan wurking betingsten10,28,29.
wêr't Khn de hysteresisferliesfaktor is ôflaat fan it kearnferliesdiagram, Ken is de wervelstroomferliesfaktor, N is de harmonyske yndeks, Bn en f binne respektivelik de pykfluxdichte en frekwinsje fan 'e net-sinusoïdale excitaasje.De boppesteande fergeliking kin fierder ferienfâldige wurde as folget10,29:
Under harren binne K1 en K2 respektivelik de kearnferliesfaktor en wervelstroomferlies (qec), hysteresisferlies (qh), en oerstallich ferlies (qex).
Wind load en wriuwing ferliezen binne de twa wichtichste oarsaken fan meganyske ferliezen yn IM.Wind- en friksjeferlies binne 10,
Yn 'e formule is n de rotaasjesnelheid, Kfb is de koëffisjint fan wriuwingsferlies, D is de bûtendiameter fan 'e rotor, l is de lingte fan' e rotor, G is it gewicht fan 'e rotor 10.
It primêre meganisme foar waarmte oerdracht binnen de motor is fia conduction en ynterne ferwaarming, lykas bepaald troch de Poisson-fergeliking30 tapast op dit foarbyld:
Tidens wurking, nei in bepaald punt yn 'e tiid doe't de motor steady state berikt, kin de generearre waarmte wurde benadere troch in konstante ferwaarming fan' e oerflakwarmteflux.Dêrom kin oannommen wurde dat de conduction binnen de motor wurdt útfierd mei de frijlitting fan ynterne waarmte.
De waarmte oerdracht tusken de finnen en de omlizzende sfear wurdt beskôge as twongen konveksje, as de floeistof wurdt twongen om te bewegen yn in bepaalde rjochting troch in eksterne krêft.Konveksje kin wurde útdrukt as 30:
dêr't h is de waarmte oerdracht koeffizient (W / m2 K), A is it oerflak gebiet, en ΔT is it temperatuer ferskil tusken de waarmte oerdracht oerflak en it koelmiddel loodrecht op it oerflak.It Nusselt-nûmer (Nu) is in mjitting fan 'e ferhâlding fan konvektive en konduktive waarmteferfier perpendikulêr op' e grins en wurdt keazen op basis fan 'e skaaimerken fan laminêre en turbulinte stream.Neffens de empiryske metoade wurdt it Nusselt-tal fan turbulinte stream meastentiids ferbûn mei it Reynolds-nûmer en it Prandtl-nûmer, útdrukt as 30:
wêrby't h de konvektive waarmte-oerdrachtskoëffisjint is (W/m2 K), l is de karakteristike lingte, λ is de termyske konduktiviteit fan 'e floeistof (W/m K), en it Prandtl-nûmer (Pr) in mjitting is fan 'e ferhâlding fan de momentumdiffusionskoëffisjint nei de termyske diffusiviteit (of snelheid en relative dikte fan de termyske grinslaach), definiearre as 30:
wêrby't k en cp respektivelik de termyske konduktiviteit en spesifike waarmtekapasiteit fan 'e floeistof binne.Yn 't algemien binne lucht en wetter de meast foarkommende koelmiddels foar elektryske motors.De floeibere eigenskippen fan lucht en wetter by ambient temperatuer wurde werjûn yn Tabel 1.
IM termyske modellering is basearre op de folgjende oannames: 3D steady state, turbulente stream, lucht is in ideaal gas, negligible strieling, Newtonian floeistof, incompressible floeistof, no-slip condition, en konstante eigenskippen.Dêrom wurde de folgjende fergelikingen brûkt om de wetten fan behâld fan massa, momentum en enerzjy yn 'e floeibere regio te ferfoljen.
Yn it algemiene gefal is de massabehâldfergeliking gelyk oan de netto massastream yn 'e sel mei flüssigens, bepaald troch de formule:
Neffens de twadde wet fan Newton is de snelheid fan feroaring fan it momentum fan in floeistofdieltsje gelyk oan de som fan 'e krêften dy't dêrop wurkje, en de algemiene momentumbehâldfergeliking kin yn fektorfoarm skreaun wurde as:
De termen ∇p, ∇∙τij, en ρg yn 'e boppesteande fergeliking fertsjintwurdigje respektivelik druk, viskositeit en swiertekrêft.Koelmedia (loft, wetter, oalje, ensfh.) brûkt as koelmiddels yn masines wurde oer it generaal beskôge as Newtoniaansk.De hjir werjûn fergelikingen befetsje allinich in lineêre relaasje tusken skuorspanning en in snelheidsgradient (strain rate) loodrecht op 'e skuorrjochting.Sjoen konstante viskositeit en fêste stream, kin fergeliking (12) feroare wurde yn 31:
Neffens de earste wet fan thermodynamika is de taryf fan feroaring yn 'e enerzjy fan in floeibere dieltsje gelyk oan de som fan' e netto waarmte generearre troch it floeibere dieltsje en de netto krêft produsearre troch it floeibere dieltsje.Foar in Newtoniaanske kompressibele viskeuze stream kin de enerzjybesparringsfergeliking wurde útdrukt as 31:
wêrby't Cp de waarmtekapasiteit by konstante druk is, en de term ∇ ∙ (k∇T) is besibbe oan de termyske konduktiviteit troch de floeibere selgrins, dêr't k de termyske konduktiviteit oantsjut.De konverzje fan meganyske enerzjy yn waarmte wurdt beskôge yn termen fan \(\varnothing\) (dat wol sizze, de funksje fan taaie dissipaasje) en wurdt definiearre as:
Wêr't \(\rho\) de tichtheid fan 'e floeistof is, \(\mu\) de viskositeit fan 'e floeistof is, u, v en w binne respektivelik it potensjeel fan 'e rjochting x, y, z fan 'e floeistofsnelheid.Dizze term beskriuwt de konverzje fan meganyske enerzjy yn termyske enerzjy en kin negearre wurde, om't it allinich wichtich is as de viskositeit fan 'e floeistof tige heech is en de snelheidsgradient fan' e floeistof tige grut is.Yn it gefal fan fêste stream, konstante spesifike waarmte en termyske conductivity, de enerzjy fergeliking wurdt wizige as folget:
Dizze basisfergelikingen wurde oplost foar laminêre stream yn it Cartesyske koördinatesysteem.Lykwols, lykas in protte oare technyske problemen, de wurking fan elektryske masines wurdt benammen ferbûn mei turbulente streamen.Dêrom wurde dizze fergelikingen wizige om de Reynolds Navier-Stokes (RANS) gemiddelde metoade foar turbulinsjemodellering te foarmjen.
Yn dit wurk waard it ANSYS FLUENT 2021-programma foar CFD-modellearjen mei de oerienkommende grinsbetingsten keazen, lykas it model beskôge: in asynchrone motor mei in luchtkoeling mei in kapasiteit fan 100 kW, de diameter fan 'e rotor 80,80 mm, de diameter fan de stator 83,56 mm (ynterne) en 190 mm (eksterne), in lucht gat fan 1,38 mm, de totale lingte fan 234 mm, it bedrach , de dikte fan de ribben 3 mm..
It SolidWorks luchtgekoelde motormodel wurdt dan ymportearre yn ANSYS Fluent en simulearre.Derneist wurde de krigen resultaten kontrolearre om de krektens fan 'e útfierde simulaasje te garandearjen.Derneist waard in yntegreare loft- en wetterkuolle IM modeleare mei SolidWorks 2017-software en simulearre mei ANSYS Fluent 2021-software (figuer 4).
It ûntwerp en dimensjes fan dit model binne ynspirearre troch de Siemens 1LA9 aluminium-searje en modelearre yn SolidWorks 2017. It model is wat oanpast om te passen oan 'e behoeften fan' e simulaasjesoftware.Feroarje CAD-modellen troch net-winske dielen te ferwiderjen, filets, skuorringen, en mear te ferwiderjen by it modelleren mei ANSYS Workbench 2021.
In ûntwerpynnovaasje is de wetterjas, wêrfan de lingte waard bepaald út 'e simulaasjeresultaten fan it earste model.Guon wizigingen binne makke oan 'e wetterjassimulaasje om de bêste resultaten te krijen by it brûken fan de taille yn ANSYS.Ferskate dielen fan 'e IM wurde werjûn yn fig.5a-f.
(IN).Rotor kearn en IM shaft.(b) IM stator kearn.(c) IM stator winding.(d) Eksterne ramt fan 'e MI.(e) IM wetter jas.f) kombinaasje fan loft- en wetterkuolle IM-modellen.
De shaft-fêstmakke fan soarget foar in konstante luchtstream fan 10 m / s en in temperatuer fan 30 ° C op it oerflak fan 'e finnen.De wearde fan 'e taryf wurdt willekeurich keazen ôfhinklik fan' e kapasiteit fan 'e bloeddruk analysearre yn dit artikel, dy't grutter is as dat oanjûn yn' e literatuer.De hite sône omfettet de rotor, stator, statorwindingen en rotorkooibalken.De materialen fan 'e stator en rotor binne stiel, de windings en koaistangen binne koper, it frame en de ribben binne aluminium.De waarmte opwekt yn dizze gebieten is te tankjen oan elektromagnetyske ferskynsels, lykas Joule ferwaarming as in eksterne stroom wurdt trochjûn troch in koperen spoel, likegoed as feroarings yn it magnetysk fjild.De waarmte release tariven fan de ferskate ûnderdielen waarden nommen út ferskate literatuer beskikber foar in 100 kW IM.
Yntegreare luchtkuolle en wetterkuolle IM's, neist de boppesteande betingsten, omfette ek in wetterjas, wêryn de waarmteferfiermooglikheden en pompkrêfteasken analysearre waarden foar ferskate wetterstreamraten (5 l / min, 10 l / min. en 15 l/min).Dit fentyl waard keazen as de minimale fentyl, sûnt de resultaten net feroare signifikant foar streamt ûnder 5 L / min.Derneist waard in trochstreaming fan 15 L / min keazen as de maksimale wearde, om't de pompkrêft signifikant tanommen nettsjinsteande it feit dat de temperatuer trochgie te fallen.
Ferskate IM-modellen waarden ymportearre yn ANSYS Fluent en fierder bewurke mei ANSYS Design Modeler.Fierder waard in doazefoarmige behuizing mei dimensjes fan 0,3 × 0,3 × 0,5 m boud om 'e AD om de beweging fan lucht om' e motor te analysearjen en de ferwidering fan waarmte yn 'e sfear te studearjen.Fergelykbere analyzes waarden útfierd foar yntegreare loft- en wetterkuolle IM's.
It IM-model wurdt modeleare mei CFD- en FEM-numerike metoaden.Meshes binne boud yn CFD om in domein te dielen yn in bepaald oantal komponinten om in oplossing te finen.Tetrahedrale mazen mei passende elemintgrutte wurde brûkt foar algemiene komplekse mjitkunde fan motorkomponinten.Alle ynterfaces waarden fol mei 10 lagen te krijen krekte oerflak waarmte oerdracht resultaten.De grid mjitkunde fan twa MI modellen wurdt werjûn yn Fig.6a,b.
De enerzjyfergeliking lit jo waarmteferfier studearje yn ferskate gebieten fan 'e motor.De K-epsilon turbulence model mei standert muorre funksjes waard keazen foar model turbulence om it bûtenste oerflak.It model hâldt rekken mei kinetyske enerzjy (Ek) en turbulente dissipaasje (epsilon).Koper, aluminium, stiel, loft en wetter waarden selektearre foar har standert eigenskippen foar gebrûk yn har respektivelike tapassingen.Heat dissipation tariven (sjoch tabel 2) wurde jûn as yngongen, en ferskillende batterij sône betingsten wurde ynsteld op 15, 17, 28, 32. De lucht snelheid oer de motor gefal waard ynsteld op 10 m / s foar beide motor modellen, en yn dêrby binne foar de wettermantel mei trije ferskillende wettersnelheden rekken holden (5 l/min, 10 l/min en 15 l/min).Foar gruttere krektens waarden de residualen foar alle fergelikingen gelyk oan 1 × 10-6 ynsteld.Selektearje it SIMPLE (semi-ymplisite metoade foar drukfergelikingen) algoritme om de Navier Prime (NS) fergelikingen op te lossen.Nei't hybride inisjalisaasje foltôge is, sil de opset 500 iteraasjes útfiere, lykas werjûn yn figuer 7.
Post tiid: Jul-24-2023