亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        航空用油冷電機流場研究與仿真

        2022-03-28 06:20:50周育茹
        微特電機 2022年3期
        關(guān)鍵詞:模型

        李 孟,閆 波,周育茹,田 磊

        (航空工業(yè)西安飛行自動控制研究所,西安 710065)

        0 引 言

        航空用高壓大功率永磁同步電機具有體積小,質(zhì)量輕、效率高、運行可靠等優(yōu)點。但是在體積和質(zhì)量有限的情況下,電機本身溫升是影響電機高效、可靠、長時工作的關(guān)鍵因素。高壓大功率電機由于體積小、功率密度大和效率高,單位體積內(nèi)的發(fā)熱要比普通機大得多,當(dāng)電機內(nèi)部損耗產(chǎn)生的熱量大于電機散熱能力時,就會導(dǎo)致電機溫升過高,從而引起電機失效。

        油冷電機將液壓油引入電機本體形成回路,通過油液循環(huán)帶走電機內(nèi)部熱量,有效改善電機散熱性能,提高電機整體輸出功率,并顯著提升工作可靠性。電機內(nèi)部包括定子和轉(zhuǎn)子都浸泡在液壓油中,電機定子鐵心圓周不光滑且有開槽,定轉(zhuǎn)子氣隙邊界結(jié)構(gòu)復(fù)雜,且電機運行時轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn),導(dǎo)致內(nèi)部液壓油的流動狀態(tài)復(fù)雜,通過合理設(shè)計油道來提高散熱效率比較困難。

        計算流體力學(xué)(以下簡稱 CFD)是通過計算機數(shù)值計算,在流動基本方程控制下對流動的數(shù)值模擬,得到復(fù)雜流場的分布,研究流體流動問題。隨著CFD仿真技術(shù)的發(fā)展和日趨成熟,借助CFD技術(shù)來研究流體流動問題已成為研究流體流動的重要手段[4]。

        本文采用CFD對航空用油冷電機內(nèi)部的液壓油流動狀態(tài)進(jìn)行數(shù)值計算和仿真,為電機合理設(shè)計油道提供仿真依據(jù)。

        1 數(shù)學(xué)模型

        流體流動的三個基本守恒定律包括:質(zhì)量守恒定律、動量守恒定律、能量守恒定律。由于電機內(nèi)部流體處于湍流運動狀態(tài),還需要遵循附加的湍流控制方程[4]。

        流體質(zhì)量守恒方程:

        流體動量守恒方程:

        (2)

        能量守恒方程:

        湍流方程:

        (4)

        2 計算模型及邊界條件

        2.1 流體域計算模型

        電機三維模型如圖1所示。

        圖1 電機三維模型圖

        為計算繞組中的液體流動,在原始模型中添加等效繞組模型,等效繞組模型完全填滿鐵心中的空隙,詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

        圖2 繞組等效模型

        該電機共有4個流體進(jìn)口和1個流體出口,以流體進(jìn)出口和電機結(jié)構(gòu)組成的封閉空間生成流體域,生成的流體域如圖3所示。

        圖3 電機流體域模型

        2.2 基本假設(shè)和邊界條件

        2.2.1 基本假設(shè)

        1)假設(shè)電機內(nèi)部流體為不可壓縮液體。

        2)電機內(nèi)流體處于湍流狀態(tài),流體場采用湍流模型中魯棒性較好和工程應(yīng)用中較為常見的Standardk-ε模型進(jìn)行計算。

        3)電機運行工況為長時工況,采用的計算方法為穩(wěn)態(tài)計算。

        2.2.2 邊界條件

        電機有4個流體入口和1個流體出口,如圖4所示。

        圖4 流體入口

        1) 入口邊界

        這4個流體入口與同一個腔體連通,該腔體由柱塞泵泄漏液壓油提供壓力,壓力為脈動值,且不易測量,計算中取入口總壓0.8MPa。

        2) 出口邊界

        電機有1個流體出口,與舵機蓄能器連通,蓄能器壓力穩(wěn)定為0.5MPa,流體出口壓力取0.5MPa。

        3) 壁面條件

        根據(jù)模型邊界區(qū)域的條件,將模型中的所有固體壁面設(shè)為固體邊界,即無滑移壁面邊界條件,固體壁面附近流動采用標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)法確定,假定定子、轉(zhuǎn)子壁面光滑。

        2.3 網(wǎng)格劃分

        為適當(dāng)減小網(wǎng)格量,本文計算域內(nèi)均采用多面體網(wǎng)格,流體/固體域交界面上有三層以上附面層加密,保證流體附面層計算的準(zhǔn)確性,電機網(wǎng)格劃分如圖5所示。

        圖5 電機網(wǎng)格劃分

        2.4 材料選擇

        電機冷卻液選擇航空15#液壓油作為冷卻介質(zhì)[6],其參數(shù)如表1所示。

        表1 15號航空液壓油物性參數(shù)

        3 計算結(jié)果與分析

        電機內(nèi)部流體壓力云圖、速度矢量圖、流體跡線圖分別如圖6~圖8所示,電機最大流速為出口處5.88m/s。

        圖6 流體壓力云圖

        從電機流場整體來看,定轉(zhuǎn)子之間的氣隙是影響電機內(nèi)部流場的關(guān)鍵區(qū)域,對電機定轉(zhuǎn)子之間的氣隙區(qū)域進(jìn)行單獨計算,流體計算域僅為電機定轉(zhuǎn)子之間的氣隙,數(shù)值計算采用網(wǎng)格模型和計算結(jié)果的速度云圖如圖9所示。

        圖9 數(shù)值計算的CFD模型與部分結(jié)果

        將電機定轉(zhuǎn)子氣隙高度和兩端壓力差作為主要的影響因素進(jìn)行分析,計算采用的流動模型和邊界條件如表2所示,對應(yīng)表2中給定工況的數(shù)值計算結(jié)果顯示如表3至表5所示。

        表2 氣隙過流能力計算相關(guān)求解設(shè)置和邊界條件

        表3 氣隙高度為0.6mm的過流能力計算結(jié)果

        表4 氣隙高度為1.2mm的過流能力計算結(jié)果

        表5 氣隙高度為1.8 mm的過流能力計算結(jié)果

        將表3~表5的數(shù)據(jù)繪成散點圖,不同氣隙對應(yīng)壓差和流量變化如圖10所示。

        圖10 不同氣隙高度對應(yīng)的氣隙過流能力計算結(jié)果

        1) 進(jìn)出口壓差從0增加至1.0MPa過程中,隨著進(jìn)出口壓差增加,氣隙區(qū)域流場的過流能力增加;

        2) 氣隙高度從0.6mm逐漸增加到1.8mm過程中,氣隙區(qū)域流場的過流能力增加,但隨著氣隙高度等值增加,流場過流流量的增加量相應(yīng)減小。

        因此,氣隙高度和氣隙進(jìn)出口壓差對電機氣隙流場影響:氣隙高度對氣隙區(qū)域流場過流能力的影響隨著氣隙高度增加而變小,而壓差的變化量對過流量能的影響成線性關(guān)系。

        4 結(jié) 語

        本文以航空用油冷電機為研究對象,采用CFD數(shù)值計算方法,對電機內(nèi)部的流體進(jìn)行了計算,分析流體分布和流動特性,并研究了定轉(zhuǎn)子間氣隙區(qū)域的過流能力影響因素。

        氣隙高度和氣隙進(jìn)出口壓差都影響電機氣隙流場的過流能力。氣隙高度對氣隙區(qū)域流場過流能力的影響程度隨著氣隙高度增加而變小,而壓差的變化量對過流量能的影響成線性關(guān)系。該研究結(jié)果可為電機結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計提供技術(shù)參考。

        猜你喜歡
        模型
        一半模型
        一種去中心化的域名服務(wù)本地化模型
        適用于BDS-3 PPP的隨機模型
        提煉模型 突破難點
        函數(shù)模型及應(yīng)用
        p150Glued在帕金森病模型中的表達(dá)及分布
        函數(shù)模型及應(yīng)用
        重要模型『一線三等角』
        重尾非線性自回歸模型自加權(quán)M-估計的漸近分布
        3D打印中的模型分割與打包
        成a人片亚洲日本久久| 欧美成人小视频| 国产91第一页| 日韩av在线手机免费观看| 美女扒开屁股让男人桶| h视频在线播放观看视频| 欧美成人aaa片一区国产精品| 亚洲av无码乱码国产精品fc2| 狠狠综合亚洲综合亚色| 亚洲天堂av免费在线| 97成人精品视频在线| 黑森林福利视频导航| 久久成年片色大黄全免费网站 | 亚洲熟妇av日韩熟妇av| 性感美女脱内裤无遮挡| 国产三级av在线播放| 精品久久久久久国产| 黄色三级视频中文字幕| av免费不卡一区二区| 消息称老熟妇乱视频一区二区| 少妇AV射精精品蜜桃专区| 手机在线看片在线日韩av| 无遮挡激情视频国产在线观看| 男女啪啪永久免费观看网站| 日韩精品一区二区三区四区| 日本二区三区在线免费| 国产乱人伦av在线a麻豆| 国产一级农村无码| 亚洲伊人成综合人影院| 风韵丰满熟妇啪啪区99杏| 精精国产xxxx视频在线播放| 国产在线无码免费视频2021| 精品日产一区2区三区| 白浆国产精品一区二区| av午夜久久蜜桃传媒软件| av无码天堂一区二区三区| 91乱码亚洲精品中文字幕| 国产精品成人免费视频一区 | 白色橄榄树在线免费观看| 区一区二区三免费观看视频| 后入到高潮免费观看|