即将直播:基于Fluent油冷电机流固热耦合仿真(10月19日)
- 作者优秀
- 优秀教师/意见领袖/博士学历/特邀专家/独家讲师
- 平台推荐
- 内容稀缺
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导读:自2023年10月19日起,仿真秀2023电机设计仿真学习月正式启动。特邀电机设计仿真资深的工程师和科研工作者,围绕油冷电机、永磁无刷电机、直线电机、盘式电机、三相感应电机和新能源电机共同探讨《电机电磁结构流体多场耦合仿真解决方案》,欢迎电机相关专业理工科学子、工程师和科研工作者一起线上交流,共同攻关技术难点。大家好,我是CoCo西里,今天跟大家分享的案例是基于Fluent油冷电机温度场仿真的一些经验,与大家一起交流学习。在此,感谢仿真秀平台提供的宝贵机会。10月19日19时30分(周四),我将与各位老师、同行交流分享《Fluent在油冷电机中的学习与应用》,也希望能够抛砖引玉,引起大家的共鸣。届时在仿真秀官网和APP同步直播,支持反复回看,详情见后文。
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CoCo西里 流体仿真工程师
张老师 江苏大学能源与动力工程硕士毕业,流体仿真工程师,从事电驱动CFD仿真2年,从事旋转机械设计及优化3年;擅长油冷电机热仿真,多工况优化平台搭建,流固热多物理场耦合仿真。 二、油冷电机温度场仿真
这次讲座中,我主要与大家分享我们在处理油冷式电机温度场仿真中的经验。随着我国新能源汽车市场占有率越来越高,将电机、控制器、减速器集成为“三合一”系统逐渐成为趋势,而其中很重要的一项是研究油冷电机的温度场,一般可以通过试验去验证电机温升的稳定性,但试验具有局限性,其周期长、成本高,且无法得到电机内部温度场分布,也无法在设计前期发现电机局部高温区。而数值模拟技术可以有效帮助我们解决这一问题,从设计—模拟—优化—试验验证—完成,将电机冷却系统设计与温度场仿真融合在一起,实现智能化、数字化。 ![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1697562011779_6lg1zj.jpg?imageView2/0)
那么,如何用Fluent实现油冷电机进行温度场的模拟?电机温度场仿真是典型的多物理场耦合,涉及电磁场、流场、固体、温度场,下面我将简要为大家介绍一下。
在前期需要借助Motor cad或Maxwell对电机进行损耗计算,包括绕组损耗、定子铁芯损耗、转子损耗、磁钢损耗、机械损耗。基于SCDM创建油冷电机三维模型包括流体域和固体域,其中固体域包括铜线绕组、定子铁芯、转子铁芯、磁钢、转轴、前后壳体;流体域包括顶部喷油、转子甩油、流体域主体。其中绕组端部、绕组直线端、铁芯、气隙需要采用等效处理的方式,同时其相应的材料参数也需要重新计算。(这部分相关的文献很多,大家可以自行寻找相关文献进行阅读) ![](https://public.fangzhenxiu.com/fixComment/commentContent/imgs/1697562013359_horbl7.jpg?imageView2/0)
电机绕组、铁芯、磁钢
基于Fluent meshing水密流构建合适的网格模型,利用boi对局部区域进行加密处理,最终需保证体网格质量大于0.2。网格模型
基于Fluent对电机进行计算,定义湍流模型、边界条件、材料参数、设置监测点、加载热源,利用VOF两相流计算冷却油分布,利用MRF方法对转子部件进行设置,然后依次计算流体场、温度场。最后,在CFX-post中查看电机的温升分布,确认是否存在局部高温,或者电机整体温度过高的情况。若有,那么我们需要进一步改进冷却喷油系统,并再次计算电机的温度场,直到满足设计要求。 电机温度场分布
三、Fluent油冷电机温度场仿真中一些经验及心得
当我们电机温度场与试验不符时,我们可以从以下方面进行改进:
2)构建的绕组及定子等效模型应该与实际模型在体积上保持一致。
3)为了简化仿真模型,快速收敛,电机气隙采用等效建模。
4)我们也可以适当调整冷却油的热导率来使仿真数据与试验数据接近。
通过这个案例,我们可以看到Fluent 多物理场仿真技术在油冷电机温度场仿真中的价值。它不仅可以帮助优化设计,还可以指导工程师做出合适的决策,确保电机在各种工况下都能够安全可靠地运行。 1、技术答疑服务
前不久,我认证了仿真秀讲师,主要研究方向为多物理场耦合仿真,多相流仿真,多学科优化平台搭建,数值优化算法,旋转机械模拟等,擅长处理复杂物理模型,结构网格与非结构网格的划分,数值计算以及结果后处理,希望跟大家分享,在平并提供技术答疑服务,后续会进行课程分享。 10月19日19时30分(周四),我在仿真秀官网和APP带来《基于Fluent油冷电机流固热耦合仿真》公开课。直播收获:
(1)掌握油冷电机从模型构建处理方法到计算后处理的流程
(2)掌握Fluent油冷电机热仿真流程
(3)掌握电机各部件等效处理技巧及材料参数的计算
(4)当仿真温度与试验相差较大时,如何调整仿真参数,使得仿真数据与试验数据接近请识别下方二维码观看,支持微 信、朋友圈分享反复回看。
2023电机设计仿真(一):基于Fluent油冷电机流固热耦合仿真-仿真秀直播
(完)
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