Т. 325, № 4 : Техника и технологии в энергетике

Численное моделирование жидкостного охлаждения малогабаритного электродвигателя

Актуальность работы обусловлена необходимостью выбора эффективной системы охлаждения малогабаритного электрического двигателя при заданных условиях его работы. Цель работы: определение эффективности различных существующих и предложенных конструкций и систем жидкостного охлаждения малогабаритного электродвигателя при помощи численных экспериментов; определение необходимого режима работы по заданным условиям тепловыделения электродвигателя; экспериментальный выбор необходимого хладагента и геометрии канала охлаждающей рубашки, обеспечивающих рациональные параметры работы рассматриваемого узла в целом. Методы исследования: эксперименты на основе численной модели процесса сложного трехмерного неизотермического течения охлаждающей жидкости в режиме заданного расхода с применением метода конечных элементов и программного комплекса Ansys. Результаты: Приведена математическая модель неизотермического течения в трехмерной постановке; проведена оценка степени адекватности предложенной математической модели и метода ее численной реализации; предложена и обоснована рациональная геометрия охлаждающей рубашки электродвигателя; оценена эффективность применения различных хладагентов; определены технологические зависимости эффективности работы системы охлаждения от геометрических и некоторых технологических параметров; представлена наглядная визуализация распределения потоков хладагента в канале охлаждающего контура; оценен характер течения потока (ламинарный/турбулентный) в кольцевом и спиральном зазоре; проведена оценка влияния гравитации на течение хладагента; оценена возможность применения того или иного хладагента с точки зрения прочностных возможностей конструкции охлаждающей рубашки. Полученные результаты могут быть применены как при разработке систем автоматического управления промышленным оборудованием, так и в локальном контуре, отвечающем исключительно за процесс охлаждения.

Ключевые слова:

электронный ресурс, численное моделирование, реология, жидкостное охлаждение, конечные элементы, ламинарное течение,

Авторы:

Казаков Алексей Владимирович

Труфанова Наталия Михайловна

Скачать PDF