Faafetai mo le asiasi ile Nature.com.O lo'o e fa'aogaina se su'esu'ega e fa'atapula'aina le lagolago a le CSS.Mo le poto sili ona lelei, matou te fautuaina oe e te faʻaogaina se suʻesuʻega fou (pe faʻamalo le Faiga Faʻatasi i Internet Explorer).I le taimi nei, ina ia mautinoa le lagolago faifaipea, matou te faʻaalia le saite e aunoa ma sitaili ma JavaScript.
Ona o le tau faʻaogaina ma le umi o le afi, o se taʻiala talafeagai mo le puleaina o le vevela e matua taua tele.O lenei tusiga ua atiaʻe se taʻiala tau pulega vevela mo afi faʻapipiʻi e maua ai le sili atu le tumau ma faʻaleleia le lelei.E le gata i lea, sa faia se iloiloga tele o tusitusiga i auala faʻamafanafana afi.O le taunuʻuga autu, o le faʻatusatusaina o le vevela o se afi eletise asynchronous faʻafefe maualuga e tuʻuina atu, ma amanaʻia le faʻafitauli lauiloa o le tufatufaina o le vevela.E le gata i lea, o lenei su'esu'ega o lo'o tu'uina atu ai se faiga tu'ufa'atasi ma ni ta'iala e lua pe sili atu fa'amafanafana e fa'afetaui ai mana'oga o iai nei.O se suʻesuʻega numera o se faʻataʻitaʻiga o le 100 kW air-cooled asynchronous motor ma se faʻaleleia atili o le faʻataʻitaʻiga o le vevela o le afi lava e tasi, lea e maua ai se faʻaopoopoga tele o le faʻaleleia o afi e ala i le tuʻufaʻatasia o le ea malulu ma le faʻaogaina o le vai, ua faiafi ai pea.Sa su'esu'eina le fa'aogaina o le ea ma le vai fa'amafanafana fa'aoga SolidWorks 2017 ma ANSYS Fluent 2021 versions.E tolu tafega vai eseese (5 L/min, 10 L/min, ma le 15 L/min) sa su'esu'eina e fa'atatau i masini fa'asuavai fa'amalulu ea ma fa'amaonia le fa'aogaina o punaoa fa'asalalau o lo'o avanoa.O le auʻiliʻiliga o loʻo faʻaalia ai mo fua eseese o le tafe (5 L / min, 10 L / min ma le 15 L / min) na matou maua ai le faʻaitiitia o le vevela o le 2.94%, 4.79% ma le 7.69%.O le mea lea, o faʻaiʻuga o loʻo faʻaalia ai e mafai e le afi faʻapipiʻi faʻapipiʻi ona faʻaititia lelei le vevela pe a faʻatusatusa i le afi faʻafefe ea.
O le afi eletise o se tasi lea o fatuga autu o le saienisi faʻainisinia faʻaonaponei.O afi eletise e faʻaaogaina i mea uma mai mea faigaluega ile fale i taʻavale, e aofia ai fale taʻavale ma aerospace.I tausaga talu ai nei, ua faʻateleina le taʻutaʻua o afi induction (AM) ona o le maualuga o le amataga, faʻatautaia lelei o le saoasaoa ma le faʻaogaina o le mamafa (Fig. 1).O afi fa'atosina e le gata e fa'amumu ai lau matauila, e fa'aola ai le tele o masini i lou fale, mai lau pulumu fulunifo i lau Tesla.O le malosi faʻainisinia i le IM e faia e ala i le faʻafesoʻotaʻi o le maneta o le stator ma le rotor windings.E le gata i lea, o le IM o se filifiliga talafeagai ona o le utiuti o le sapalai o metala e le masani ai.Ae ui i lea, o le mea sili ona le lelei o AD o lo latou olaga ma le lelei e matua maaleale i le vevela.O afi faʻapipiʻi e faʻaaogaina e tusa ma le 40% o le eletise o le lalolagi, lea e tatau ona taʻitaʻia ai i tatou e mafaufau o le puleaina o le eletise o nei masini e taua tele.
Fai mai le fa'atusa a Arrhenius, o le 10°C uma e si'itia ai le vevela fa'aogaina, e fa'afafa le ola o le afi atoa.O le mea lea, ina ia mautinoa le faʻamaoni ma faʻateleina le gaosiga o le masini, e tatau ona gauai atu i le faʻaogaina o le vevela o le toto.I le taimi ua tuanaʻi, ua le amanaʻia le suʻesuʻeina o le vevela ma ua mafaufauina e le au fai afi le faʻafitauli naʻo le pito i tua, e faʻavae i luga o le faʻataʻitaʻiga mamanu poʻo isi fua faʻatatau e pei o le viliina o le mamafa o le taimi nei, ma isi. tulaga fa'avevela, e mafua ai le fa'atuputeleina o le tele o le masini ma o le mea lea e fa'aopoopo ai le tau.
E lua ituaiga o su'esu'ega vevela: su'esu'ega ta'amilosaga tu'ufa'atasi ma metotia fa'anumera.O le aoga autu o metotia auʻiliʻili o le mafai lea ona faia faʻatatau vave ma saʻo.Ae ui i lea, e tatau ona faia se taumafaiga tele e fa'amatala ai le ta'amilosaga ia lava le sa'o e fa'atusa ai ala vevela.I le isi itu, o metotia fa'anumera o lo'o va'ava'ava'aia i fa'asologa o su'esu'ega (CFD) ma su'esu'ega fa'amama (STA), e fa'aaoga uma ai le su'esu'ega o elemene i'u (FEA).O le lelei o suʻesuʻega numera e mafai ai ona e faʻataʻitaʻiina le geometry o le masini.Ae ui i lea, o le setiina o faiga ma faʻatusatusaga e mafai i nisi taimi ona faigata.O tala faʻasaienisi o loʻo talanoaina i lalo o ni faʻataʻitaʻiga filifilia o suʻesuʻega vevela ma electromagnetic o masini faʻaonaponei faʻaonaponei.O nei tusiga na faʻaosofia ai le au tusitala e suʻesuʻe mea faʻapitoa o le vevela i afi afi ma auala mo le malulu.
Pil-Wan Han1 sa auai i suʻesuʻega vevela ma eletise ole MI.Ole auala ole su'esu'ega fa'apipi'i e fa'aaogaina mo le su'esu'eina o le vevela, ma o le fa'aogaina ole taimi fa'amaneta e fa'ai'u elemene auala e fa'aaogaina mo su'esu'ega eletise.Ina ia mafai ona saunia lelei le puipuiga o le mamafa o le vevela i soʻo se faʻaoga faʻapisinisi, e tatau ona faʻalagolago le fuaina o le vevela o le stator winding.O Ahmed et al.2 na tu'uina mai se fa'ata'ita'iga feso'ota'iga vevela maualuga e fa'atatau i le loloto o le vevela ma le thermodynamic iloiloga.O le atina'eina o metotia fa'ata'ita'iga fa'aavela mo fa'amoemoega o le puipuiga o le vevela fa'apisinisi e fa'amanuiaina mai vaifofo su'esu'e ma le iloiloga o fa'amaufa'ailoga vevela.
Nair et al.3 na fa'aogaina se su'esu'ega tu'ufa'atasi o le 39 kW IM ma le 3D numerical thermal analysis e va'ai ai le tufatufaina atu o le vevela i totonu o se masini eletise.Na su'esu'e e Ying et al.4 fa'amama fa'amalulu (TEFC) IM fa'atasi ma le fuaina o le vevela 3D.Moon et al.5 su'esu'e uiga tafe vevela o IM TEFC fa'aaoga CFD.O le LPTN afi faʻataʻitaʻiga suiga na tuʻuina atu e Todd et al.6.O fa'amatalaga fa'ata'ita'iga o le vevela e fa'aoga fa'atasi ma le fuaina o le vevela e maua mai i le fa'ata'ita'iga LPTN ua fuafuaina.Peter et al.7 faʻaaogaina le CFD e suʻesuʻe ai le tafe o le ea e aʻafia ai le amio vevela o afi eletise.
O Cabral et al8 na tu'uina mai se fa'ata'ita'iga fa'amama IM faigofie lea na maua ai le vevela o le masini e ala i le fa'aogaina o le fa'asologa o le fa'afefeteina o le vevela.Nategh et al.9 suʻesuʻeina se masini faʻaogaina e faʻaogaina e le tagata lava ia e faʻaaoga ai le CFD e suʻe ai le saʻo o vaega sili ona lelei.O le mea lea, e mafai ona faʻaogaina suʻesuʻega numera ma faʻataʻitaʻiga e faʻataʻitaʻi ai le suʻesuʻega vevela o afi faʻaoso, vaʻai i le fig.2.
O Yinye et al.10 na tuʻuina atu se mamanu e faʻaleleia ai le puleaina o le vevela e ala i le faʻaogaina o mea masani faʻafefe o mea masani ma faʻapogai masani o le leiloa o vaega masini.Marco et al.11 na tu'uina atu ta'iala mo le fa'atulagaina o faiga fa'amafanafana ma peleue vai mo vaega o masini e fa'aaoga ai fa'ata'ita'iga CFD ma LPTN.Yaohui et al.12 tuʻuina atu taʻiala eseese mo le filifilia o se auala faʻamafanafana talafeagai ma le iloiloga o le faʻatinoga i le amataga o le faʻasologa o le mamanu.Nell et al.13 na fa'atūina e fa'aoga fa'ata'ita'iga mo feso'ota'iga electromagnetic-thermal simulation mo se tu'ufa'atasiga o tau, tulaga o fa'amatalaga ma le malosi fa'akomepiuta mo se fa'afitauli multiphysics.Na suʻesuʻeina e Jean et al.14 ma Kim et al.15 le tufatufaina o le vevela o se afi faʻapipiʻi faʻafefe ea e faʻaaoga ai le 3D faʻapipiʻi FEM fanua.Fua fa'amatalaga fa'aoga e fa'aaoga ai le 3D eddy eddy current field analysis e su'e Joule gau ma fa'aoga mo su'esu'ega vevela.
Michel et al.16 fa'atusatusa masani fa'amama fa'aalili centrifugal fa'atasi ma ili axial o mamanu eseese e ala i fa'ata'ita'iga ma fa'ata'ita'iga.O se tasi o nei mamanu na ausia ai ni suiga laiti ae taua tele i le lelei o le afi a'o fa'atumauina le vevela fa'aoga tutusa.
Na fa'aogaina e Lu et al.17 le metotia fa'amamaneta tutusa fa'atasi ma le fa'ata'ita'iga a Boglietti e fa'atatau i le gau o le u'amea i luga o le au o se afi fa'aoso.E manatu le au tusitala o le tufatufaina atu o le maneta flux density i soo se vaega koluse i totonu o le afi afi e tutusa.Na latou faʻatusatusa a latou metotia ma faʻaiʻuga o suʻesuʻega elemene faʻatapulaʻa ma faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga.O lenei metotia e mafai ona faʻaogaina mo suʻesuʻega faʻaalia o le MI, ae faʻatapulaʻa lona saʻo.
18 o loʻo tuʻuina atu auala eseese mo le suʻesuʻeina o le eletise eletise o laina eletise eletise.Faatasi ai ma i latou, o metotia mo le faʻatusatusaina o le paʻu o le eletise i luga o laina faʻafefe ma metotia mo le vaʻaia o le maualuga o le vevela o le traction linear induction motors o loʻo faʻamatalaina.O nei metotia e mafai ona faʻaaogaina e faʻaleleia ai le malosi o le liua o le eletise o laina eletise.
Zabdur et al.19 suʻesuʻeina le faʻatinoga o peleue malulu e faʻaaoga ai se metotia numera tolu-dimensional.O le peleue malulu e faʻaaogaina le vai e avea ma punavai autu o le faʻamafanafana mo le tolu-vaega IM, lea e taua mo le malosi ma le maualuga o le vevela e manaʻomia mo le pamu.Rippel et al.20 ua pateniina se faiga fou i faiga malulu vai e ta'ua o le transverse laminated cooling, lea e tafe atu ai le pusaaisa i totonu o vaega vaapiapi e faia i pu i le tasi ma le isi lamination maneta.Deriszade et al.21 su'esu'e fa'ata'ita'i le mālūlūina o afi ta'avale i totonu o fale ta'avale e fa'aaoga ai le fa'afefiloi ole ethylene glycol ma le vai.Iloilo le faʻatinoga o faʻafefiloi eseese ma le CFD ma le 3D suʻesuʻega sua faʻafefe.O se suʻesuʻega faʻataʻitaʻiga a Boopathi et al.22 na faʻaalia ai o le maualuga o le vevela mo afi faʻafefe vai (17-124 ° C) e sili atu le laʻititi nai lo afi faʻafefe (104-250 ° C).O le maualuga o le vevela o le afi faʻamalo vai alumini e faʻaititia i le 50.4%, ma le maualuga o le vevela o le PA6GF30 faʻafefe vai e faʻaititia e 48.4%.Bezukov et al.23 suʻesuʻeina le aʻafiaga o le faʻavaeina o fua i luga o le faʻauluina o le afi o le puipui afi faʻatasi ai ma se faiga faʻafefe vai.O suʻesuʻega ua faʻaalia ai o le 1.5 mm mafiafia o le oxide film e faʻaitiitia ai le vevela i le 30%, faʻateleina le faʻaaogaina o suauu ma faʻaitiitia ai le afi afi.
O Tanguy et al.24 na faia ni fa'ata'ita'iga i fua faatatau eseese o tafega, vevela o le suau'u, saoasaoa fa'asolosolo ma faiga tui mo afi eletise e fa'aaoga ai le suau'u lubricating e fai ma fa'amalulu.Ua fa'atūina se va'aiga malosi i le va o le tafe ma le fa'amalieina atoa.Ha et al.25 fautuaina le fa'aogaina o pupuni fa'asusu e fai ma fa'asu'u e tufa tutusa ai le suau'u ata ma fa'ateleina ai le fa'amalieina o le afi.
Na su'esu'eina e Nandi et al.26 le a'afiaga o paipa vevela fa'a-L i luga o le fa'atinoga o le afi ma le fa'aogaina o le vevela.O le vaega evaporator paipa vevela o loʻo faʻapipiʻiina i totonu o le afi afi pe tanumia i totonu o le afi afi, ma faʻapipiʻi le vaega condenser ma faʻamafanafanaina e ala i le faʻasalalauina o le vai poʻo le ea.Bellettre et al.27 su'esu'e se faiga fa'amafanafana su'esu'e a le PCM mo se afi ta'avale tumau.O le PCM e fa'aulu ulu fa'afefe, fa'aitiitia le vevela vevela e ala i le teuina o le malosi vevela.
O le mea lea, e su'esu'eina le fa'atinoga o le afi ma le vevela e fa'aaoga ai ta'iala fa'alili eseese, va'ai le fig.3. O nei taʻavale malulu ua mamanuina e pulea ai le vevela o viliina, ipu, ulu faʻafefe, maneta, tino oti ma ipu pito.
O faiga fa'amalie vai e lauiloa mo le lelei o le fa'aliliuina o le vevela.Ae ui i lea, o le pamuina o le mea e fa'afefe ai le afi e alu ai le tele o le malosi, lea e fa'aitiitia ai le malosi o le afi.O faiga e fa'amalo ai le ea, i le isi itu, o se auala fa'aaoga lautele ona o lo latou tau maualalo ma le faigofie o le fa'aleleia.Ae ui i lea, e itiiti lava le lelei nai lo faiga faʻafefe vai.E mana'omia se faiga tu'ufa'atasia e mafai ona tu'ufa'atasia ai le fa'aogaina o le vevela maualuga o se faiga fa'amalulu vai ma le tau maualalo o se faiga fa'afefe e aunoa ma le fa'aaogaina o le malosi fa'aopoopo.
O lenei tusiga o loʻo lisiina ma auʻiliʻili ai le vevela i le AD.O le faiga o lenei faʻafitauli, faʻapea foʻi ma le faʻamafanafanaina ma le faʻamafanafanaina o afi afi, o loʻo faʻamatalaina i le Heat Loss in Induction Motors vaega e ala ile Cooling Strategies.O le gau o le vevela o le totonugalemu o se afi fa'aoso ua liua i le vevela.O le mea lea, o lenei tusiga o loʻo talanoaina ai le faʻaogaina o le vevela i totonu o le afi e ala i le faʻaogaina ma le faʻamalosi faʻamalosi.Fa'ata'ita'iga fa'avevela o le IM e fa'aaoga ai fa'asologa fa'aauau, Navier-Stokes/momentum equations ma le malosi o lo'o lipotia.Na faia e le au suʻesuʻe suʻesuʻega suʻesuʻe ma numera o le IM e faʻatusatusa ai le vevela o faʻamalo o stator mo le faʻamoemoe e tasi e pulea le pulega vevela o le afi eletise.O lenei tusiga o loʻo taulaʻi i suʻesuʻega faʻafefe o IMs faʻamafanafana ea ma suʻesuʻega faʻafefe o faʻamaʻi faʻapipiʻi faʻamaʻa ma vai faʻaogaina IMs faʻaoga CAD faʻataʻitaʻiga ma ANSYS Fluent simulation.Ma o le lelei faʻamafanafana o le faʻaogaina faʻaleleia faʻataʻitaʻiga o faiga faʻafefe-ea ma vai-malulu e suʻesuʻeina loloto.E pei ona taʻua i luga, o pepa o loʻo lisiina iinei e le o se aotelega o le tulaga o le faatufugaga i le tulaga o le vevela ma le malulu o afi afi, ae latou te faʻaalia le tele o faʻafitauli e manaʻomia ona foia ina ia mautinoa ai le faʻatuatuaina o le faʻaogaina o afi afi. .
E masani ona vaevaeina le pa'u o le vevela i le pa'u kopa, leiloa o le u'amea ma le fa'aletonu/fa'ainisinia.
O le gau o le kopa e mafua mai i le faʻamafanafanaina o Joule ona o le tetee o le taʻavale ma e mafai ona faʻatusatusaina o le 10.28:
o le q̇g o le vevela e fa'atupuina, o le I ma le Ve o le taimi nei ma le voltage, fa'asologa, ma o le Re o le tete'e apamemea.
O le gau o le u'amea, e ta'ua foi o le leiloa o le parasitic, o le ituaiga lona lua lea o le gau e mafua ai le hysteresis ma le eddy i le taimi nei gau i le AM, e mafua mai i le taimi-vary maneta.O lo'o fa'atatauina e le fa'asologa o Steinmetz fa'alautele, o lona fa'atatau e mafai ona manatu e tumau pe fesuisuia'i e fa'atatau i tulaga fa'agaioiga10,28,29.
lea o Khn o le hysteresis gau mea e maua mai le autu leiloa ata, Ken o le eddy i le taimi nei mea leiloa, N o le faasinoupu harmonic, Bn ma f o le tumutumu flux density ma le tele o le le-sinusoidal excitation, faasologa.O le fa'atusa o lo'o i luga e mafai ona fa'afaigofie atili e pei ona taua i lalo10,29:
Faatasi ai ma i latou, K1 ma K2 o le mea autu gau ma eddy current loss (qec), hysteresis loss (qh), ma le sili atu leiloa (qex), faasologa.
O le mamafa o le matagi ma le gau o le feteʻenaʻiga o mafuaʻaga autu ia e lua o le gau o masini ile IM.Savili ma fe'ese'esea'i gau e 10,
I le fua fa'atatau, n o le saosaoa fa'asolo, Kfb o le coefficient o gau gau, D o le pito i fafo o le rotor, l o le umi o le rotor, G o le mamafa o le rotor 10.
O le masini muamua mo le faʻafefe o le vevela i totonu o le afi e ala i le faʻaogaina ma le faʻamafanafanaina i totonu, e pei ona fuafuaina e le Poisson equation30 faʻaoga i lenei faʻataʻitaʻiga:
I le taimi o le taotoga, pe a maeʻa se taimi i le taimi e oʻo atu ai le afi i le tulaga mautu, o le vevela e maua mai e mafai ona faʻatusatusa e ala i le faʻavevela faifai pea o le vevela vevela.O le mea lea, e mafai ona manatu o le faʻauluina i totonu o le afi o loʻo faʻatinoina ma le tuʻuina atu o le vevela i totonu.
O le felauaiga o le vevela i le va o apa ma le siosiomaga o loʻo taʻua o le faʻamalosi faʻamalosi, pe a faʻamalosia le vai e gaoioi i se itu patino e se malosi mai fafo.Convection e mafai ona faʻaalia e 30:
pe a o le h o le faʻafefe o le vevela (W / m2 K), A o le vaega o luga, ma le ΔT o le eseesega o le vevela i le va o le vevela vevela ma le refrigerant faʻasaga i luga.O le numera Nusselt (Nu) o se fuataga o le fua o le faʻafefe ma le faʻafefe o le vevela e faʻatatau i le tuaoi ma e filifilia e faʻavae i luga o uiga o le laminar ma le tafega.E tusa ai ma le auala faʻapitoa, o le numera Nusselt o le tafega faʻafefe e masani ona fesoʻotaʻi ma le numera Reynolds ma le numera Prandtl, faʻaalia e 30:
lea o le h o le convective convective heat transfer coefficient (W/m2 K), l o le umi uiga, λ o le vevela conductivity o le vai (W/m K), ma le Prandtl numera (Pr) o se fua o le fua faatatau o o le malosi o le fa'asalalauina fa'atasi i le fa'avelavela vevela (po'o le saosaoa ma le mafiafia fa'atusatusa o le fa'agata tuaoi vevela), fa'amatala e 30:
o le k ma le cp o le fa'auluina o le vevela ma le malosi fa'apitoa o le vevela o le vai, fa'asologa.I se tulaga lautele, o le ea ma le vai o mea sili ona taatele mo afi eletise.O mea tau suavai o le ea ma le vai i le vevela o loʻo faʻaalia i le Siata 1.
IM thermal modeling e faʻavae i luga o manatu nei: 3D tulaga mautu, tafega vevesi, ea o se kasa lelei, faʻavevela faʻatamaʻia, vai Newtonian, vai e le mafai ona faʻafefe, tulaga e leai se faʻaseʻe, ma meatotino tumau.O le mea lea, o faʻatusatusaga nei e faʻaaogaina e faʻataunuʻu ai tulafono o le faʻasaoina o le mamafa, malosi, ma le malosi i totonu o le vai.
I le tulaga lautele, o le faʻasologa o le faʻasao tele e tutusa ma le faʻaogaina o le tele o tafe i totonu o le sela ma le vai, fuafuaina e le fua faʻatatau:
E tusa ai ma le tulafono lona lua a Newton, o le fua faatatau o le suiga o le malosi o se vaega vai e tutusa ma le aofaʻi o malosiaga o loʻo galue i luga, ma o le faʻasologa lautele o le faʻasaoina o le malosi e mafai ona tusia i le vector form e pei o:
O faaupuga ∇p, ∇∙τij, ma le ρg i le fa'atusa o lo'o i luga o lo'o fa'atusalia ai le mamafa, viscosity, ma le kalave.O fa'asalalauga fa'amalulu (ea, vai, suau'u, ma isi) fa'aaogaina e fai ma fa'amalo i masini e masani ona ta'ua o Newtonian.O fa'ata'ita'iga o lo'o fa'aalia i i'i e aofia ai se feso'ota'iga laina i le va o le mamafa o le si'i ma le saosaoa gradient (va'ai fa'asa'o) e fa'atatau i le fa'asologa o le si'i.Mafaufau i le viscosity faifaipea ma le tafe tumau, e mafai ona suia le faʻatusatusa (12) i le 31:
E tusa ai ma le tulafono muamua o le thermodynamics, o le fua o le suiga i le malosi o se vaega o le suavai e tutusa ma le aofaʻi o le vevela vevela e gaosia e le paʻu vai ma le malosi malosi e gaosia e le vai.Mo se tafe viscous compressible Newtonian, e mafai ona fa'atusa le fa'asao o le malosi e pei o le31:
o le Cp o le malosi o le vevela i le mamafa faifaipea, ma o le upu ∇ ∙ (k∇T) e fesoʻotaʻi ma le faʻaogaina o le vevela e ala i le tuaoi o le vai, lea o le k o loʻo faʻaalia ai le faʻaogaina o le vevela.O le liua o le malosi fa'ainisinia i le vevela e fa'atatau i le \(\varnothing\) (fa'atusa, le galuega fa'a'ese'ese viscous) ma fa'amatalaina e:
Afai o le \(\rho\) o le mafiafia o le sua, \(\mu\) o le viscosity o le sua, u, v ma le w o le gafatia o le itu x, y, z o le saosaoa o le sua.O lenei faaupuga o loʻo faʻamatalaina ai le liua o le malosi faʻainisinia i le malosi vevela ma e mafai ona le amanaiaina ona e naʻo le taua pe a maualuga le viscosity o le sua ma tele le saoasaoa o le faʻafefe o le sua.I le tulaga o le tafega tumau, vevela maʻoti maʻoti ma le vevela, o le faʻatusatusaga o le malosi e suia e pei ona taua i lalo:
O nei fa'atusa fa'avae e fo'ia mo le tafe o le laminar i le faiga fa'amaopoopo Cartesian.Ae ui i lea, e pei o le tele o isi faʻafitauli faʻapitoa, o le faʻaogaina o masini eletise e masani ona fesoʻotaʻi ma tafega vevesi.O le mea lea, o nei faʻatusatusaga ua faʻaleleia e fausia ai le Reynolds Navier-Stokes (RANS) auala averesi mo faʻataʻitaʻiga faʻalavelave.
I lenei galuega, o le ANSYS FLUENT 2021 polokalame mo le CFD faʻataʻitaʻiga ma tulaga tutusa tuaoi na filifilia, e pei o le faʻataʻitaʻiga na iloiloina: o se afi asynchronous ma se ea malulu ma le malosi o le 100 kW, le lautele o le rotor 80.80 mm, le lautele. o le stator 83.56 mm (i totonu) ma le 190 mm (fafo), o le va o le ea o le 1.38 mm, le umi atoa o le 234 mm, le aofaiga , le mafiafia o le ivi 3 mm..
O le SolidWorks ea fa'a'alili afi fa'ata'ita'iga e fa'aulufale mai i le ANSYS Fluent ma fa'atusa.E le gata i lea, o taunuʻuga na maua e siaki ina ia mautinoa le saʻo o le faʻataʻitaʻiga na faia.E le gata i lea, na faʻataʻitaʻiina se IM faʻapipiʻiina i le ea ma le vai e faʻaaoga ai le SolidWorks 2017 software ma faʻataʻitaʻiina i le ANSYS Fluent 2021 software (Ata 4).
O le mamanu ma le tele o lenei faʻataʻitaʻiga e musuia e le Siemens 1LA9 alumini faʻasologa ma faʻataʻitaʻiina i SolidWorks 2017. O le faʻataʻitaʻiga ua fai sina suiga e fetaui ma manaʻoga o le polokalama simulation.Suia faʻataʻitaʻiga CAD e ala i le aveeseina o vaega e le manaʻomia, aveese faʻamau, chamfers, ma isi mea pe a faʻataʻitaʻiina i le ANSYS Workbench 2021.
O se faʻafouga mamanu o le peleue vai, o le umi na faʻamoemoeina mai iʻuga faʻataʻitaʻiga o le faʻataʻitaʻiga muamua.O nisi suiga ua faia i le faʻataʻitaʻiga o le peleue vai e maua ai faʻamanuiaga sili pe a faʻaogaina le puimanava i ANSYS.O vaega eseese o le IM o loʻo faʻaalia i le ata.5a–f.
(A).Rotor core ma IM shaft.(b) IM stator core.(c) IM stator fe'avea'i.(d) Fa'avaa fafo o le MI.(e) peleue vai IM.f) tu'ufa'atasiga o fa'ata'ita'iga IM fa'amalulu ea ma vai.
O le ili faʻapipiʻi faʻapipiʻi e maua ai le tafe faifaipea o le ea o le 10 m / s ma le vevela o le 30 °C i luga o le pito i luga o apa.O le tau o le fua faatatau e filifilia faʻafuaseʻi e faʻatatau i le malosi o le toto toto suʻesuʻe i lenei tusiga, lea e sili atu nai lo le faʻaalia i tusitusiga.O le sone vevela e aofia ai le rotor, stator, stator windings ma rotor cage bars.O meafaitino o le stator ma le rotor o le uamea, o le vili ma le fale puipui o le kopa, o le faʻavaa ma ivi o le alumini.O le vevela o loʻo faʻatupuina i totonu o nei vaega e mafua mai i mea faʻapitoa eletonika, e pei o le faʻavevelaina o Joule pe a faʻasolo atu se mea i fafo i totonu o se kopa kopa, faʻapea foʻi ma suiga i le maneta.Ole fua ole vevela ole vaega eseese na maua mai tusitusiga eseese na maua mo le 100 kW IM.
IMs faʻapipiʻi faʻafefe ma vai, faʻaopoopo i tulaga o loʻo i luga, na aofia ai foi se peleue vai, lea na suʻesuʻeina ai le gafatia o le vevela ma le mana o le pamu mo le tele o le tafe o le vai (5 l / min, 10 l / min. ma le 15 l/min).O lenei valve na filifilia e avea ma valve aupito maualalo, talu ai e leʻi suia tele iʻuga mo tafe i lalo ole 5 L / min.E le gata i lea, o le tafe o le 15 L / min na filifilia e avea ma tau maualuga, talu ai o le malosi o le pamuina na faʻatupulaia tele e ui lava i le mea moni o le vevela na faʻaauau pea ona paʻu.
O fa'ata'ita'iga IM 'ese'ese na fa'aulufale mai ile ANSYS Fluent ma toe fa'atonutonu atili ile fa'aogaina ole ANSYS Design Modeler.E le gata i lea, o se pusa faʻapipiʻi faʻapipiʻi ma le tele o le 0.3 × 0.3 × 0.5 m na fausia faʻataʻamilo i le AD e iloilo ai le gaioiga o le ea i luga o le afi ma suʻesuʻe le aveeseina o le vevela i le siosiomaga.Sa faia su'esu'ega fa'apei mo IM fa'amuta fa'atasi ma le vai.
O le faʻataʻitaʻiga IM o loʻo faʻataʻitaʻiina e faʻaaoga ai auala numera CFD ma FEM.Meshes e fausia i le CFD e vaevae se vaega i se numera o vaega ina ia maua ai se fofo.Tetrahedral meshes ma lapopoa elemene talafeagai e faʻaaogaina mo geometry lavelave lautele o vaega afi.O feso'ota'iga uma na fa'atumuina ile 10 fa'alava e maua ai fa'ai'uga sa'o ole fa'aliliuina ole vevela.O le geometry grid o faʻataʻitaʻiga MI e lua o loʻo faʻaalia i le Ata.6a, e.
Ole fa'atusa ole malosi e mafai ai ona e su'esu'e le fa'aliliuina o le vevela i vaega eseese ole afi.O le K-epsilon turbulence faʻataʻitaʻiga faʻatasi ai ma galuega masani puipui na filifilia e faʻataʻitaʻi ai le vevesi i fafo.O le faʻataʻitaʻiga e amanaʻia le malosi o le kinetic (Ek) ma le faʻalavelave faʻalavelave (epsilon).Kopa, alumini, uamea, ea ma le vai na filifilia mo latou tulaga masani mo le faʻaaogaina ia latou talosaga.Ole fua ole vevela (silasila i le Laulau 2) o loʻo tuʻuina atu e fai ma mea e faʻaoga ai, ma tulaga eseese o le maa o loʻo faʻatulagaina i le 15, 17, 28, 32. O le saosaoa o le ea i luga o le afi afi na seti i le 10 m / s mo faʻataʻitaʻiga afi uma, ma i totonu. faʻaopoopoga, e tolu fua vai eseese na faʻatatauina mo le peleue vai (5 l / min, 10 l / min ma le 15 l / min).Mo le sili atu le saʻo, o totoe mo faʻatusatusaga uma na faʻatulagaina tutusa i le 1 × 10-6.Filifili le SIMPLE (Semi-Implicit Method for Pressure Equations) algorithm e foia ai le Navier Prime (NS) equations.A maeʻa le amataina o le hybrid, o le seti o le a faʻatautaia le 500 faʻasologa, e pei ona faʻaalia i le Ata 7.
Taimi meli: Iul-24-2023