全封閉散熱電機(jī)風(fēng)路內(nèi)流場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布仿真及實(shí)驗(yàn)分析.pdf

1、近年來(lái)，隨著應(yīng)用場(chǎng)合的多樣化，電機(jī)設(shè)計(jì)的大功率密度，高可靠性和緊湊湊化越來(lái)越成為研究人員追求的目標(biāo)。在這一發(fā)展過(guò)程中，人們卻不得不面對(duì)這三者之間無(wú)法兼顧的窘境。而限制這三個(gè)需求的關(guān)鍵，就是電機(jī)溫升。過(guò)高的電機(jī)溫升將會(huì)帶來(lái)電機(jī)過(guò)熱、絕緣失效、永磁體失效等一系列問(wèn)題。溫升的控制主要有兩個(gè)方面，一是電機(jī)損耗，二是電機(jī)散熱。如今對(duì)于電機(jī)損耗的產(chǎn)生和分布已經(jīng)有了很多研究，而對(duì)于電機(jī)散熱特別是封閉式電機(jī)的散熱分析卻研究的比較少。因此對(duì)于電機(jī)散熱的研

2、究，將對(duì)于電機(jī)設(shè)計(jì)，特別是大功率電機(jī)設(shè)計(jì)有著極大的意義。
　　因此，本文從分析現(xiàn)有的主流的CFD仿真所用的數(shù)學(xué)模型以及不同模型適用條件出發(fā)，分析了CFD仿真的原理以及其在流場(chǎng)仿真中存在的問(wèn)題。由此出發(fā)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室所設(shè)計(jì)的大功率封閉式永磁電機(jī)的散熱結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一套用于分析風(fēng)路中流場(chǎng)及溫度場(chǎng)分布的模型和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。并通過(guò)實(shí)驗(yàn)采集了不同通風(fēng)及溫度狀態(tài)下模型內(nèi)部的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的分布數(shù)據(jù)，再M(fèi)ATLAB將其處理為更加直觀的圖形數(shù)據(jù)并由此分析了

3、流場(chǎng)中可能存在的湍流狀態(tài)。
　　為了更好的優(yōu)化仿真計(jì)算和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，將其與不同模型的仿真結(jié)果進(jìn)行了比較，在所選的五種模型中得到了能和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較好匹配的RSM仿真模型，也分析了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中可能存在的問(wèn)題。確定了此模型適用于類似的風(fēng)路結(jié)構(gòu)的CFD計(jì)算。在此基礎(chǔ)上，還對(duì)于其他仿真參數(shù)設(shè)置對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能的影響進(jìn)行了分析，并通過(guò)在整機(jī)風(fēng)路仿真結(jié)果，驗(yàn)證了之前結(jié)果的有效性。
　　最后，在總結(jié)了全文工作的同時(shí)，也指出了本文所設(shè)計(jì)模型進(jìn)行進(jìn)一