臥式蒸發(fā)冷卻電機(jī)楔形氣隙內(nèi)流體流動(dòng)和傳熱問題的研究.pdf

1、本文通過數(shù)值和實(shí)驗(yàn)手段研究了臥式蒸發(fā)冷卻電機(jī)楔形氣隙中的流體流動(dòng)、傳熱現(xiàn)象。本文在定子套筒和轉(zhuǎn)子表面光滑的假設(shè)下，針對(duì)蒸發(fā)冷卻電機(jī)定子套筒壁面基本恒溫的特點(diǎn)，將實(shí)際蒸發(fā)冷卻電機(jī)簡化為同軸套筒內(nèi)筒加熱旋轉(zhuǎn)、外簡靜止定溫的物理模型。通過對(duì)環(huán)形橫截面內(nèi)二維氣隙流場的研究，說明在本文研究問題中，旋轉(zhuǎn)流對(duì)自然流具有強(qiáng)烈的抑制作用，從而將實(shí)際上的三維流場簡化為軸對(duì)稱準(zhǔn)三維流場進(jìn)行研究。采用準(zhǔn)三維軸對(duì)稱的計(jì)算模型，對(duì)楔形氣隙的流場進(jìn)行了研究，驗(yàn)證了高

2、速旋轉(zhuǎn)情況下，環(huán)形間隙流場中充滿Taylor渦流的現(xiàn)象及相關(guān)規(guī)律。在此基礎(chǔ)上對(duì)軸向楔形氣隙內(nèi)軸向風(fēng)量形成機(jī)理作出了解釋。通過傳熱計(jì)算說明楔形氣隙所產(chǎn)生的軸向風(fēng)量對(duì)轉(zhuǎn)子具有一定散熱能力，并且隨著轉(zhuǎn)速升高，軸向風(fēng)量相應(yīng)增大。但隨著轉(zhuǎn)子發(fā)熱量增大，氣隙軸向風(fēng)量帶走熱量占總熱量的比例下降。轉(zhuǎn)子高熱負(fù)荷條件下，該模型建模條件下由氣隙楔度所產(chǎn)生的軸向風(fēng)量對(duì)總散熱能力的貢獻(xiàn)較小。為了驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果，設(shè)計(jì)并建立了與計(jì)算模型尺寸相同的臥式蒸發(fā)冷卻電機(jī)楔形氣