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基于压损系数的变压器饼层混合式绕组中绝缘油流动分配的建模及优化
1
作者
王路伽
邱亚博
+3 位作者
张海龙
胡雪
张翔
张建文
《中国电机工程学报》
北大核心
2025年第14期5700-5709,I0032,共11页
饼层混合式绕组变压器因其优异的体积容量和散热性能展现出广阔的应用前景,然而绕组区域绝缘油流动分配机制的不明确制约了其工程应用。因此,该文系统探究饼层混合式变压器的绕组区域流动特性,推动形成完善的流动分布理论体系。基于此,...
饼层混合式绕组变压器因其优异的体积容量和散热性能展现出广阔的应用前景,然而绕组区域绝缘油流动分配机制的不明确制约了其工程应用。因此,该文系统探究饼层混合式变压器的绕组区域流动特性,推动形成完善的流动分布理论体系。基于此,首先引入饼式绕组入口油道宽度与层式绕组入口油道高度之比(η),基于量纲分析方法提出雷诺数和几何参数共同控制的压损关联式,利用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)参数扫描拟合得到压损系数方程。在此基础上,构建流量分配迭代模型,计算结果与CFD结果具有一致性,可以较为准确地预测流量分配。最后,基于η和雷诺数探究绕组区域入口总流量变化对流量分配的影响,结果表明:入口流速为0.3 m/s、η值为0.8时,油流分配更加满足散热需求,在入口流量不变的基础上适当增加饼式水平油道高度和层式中间油道宽度可以增强冷却效果。所提的迭代模型具有较高的有效性和准确性,可为饼层混合式绕组结构的变压器在工程领域的应用提供理论依据。
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关键词
饼层混合式绕组
流量分配
压降损失
量纲分析
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职称材料
计及风量损耗的油浸风冷外置冷却系统散热效率优化方法
被引量：
3
2
作者
王路伽
蔡镇潞
+3 位作者
邱亚博
张乐彬
杨海涛
张建文
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第17期4767-4778,共12页
为助力变压器冷却系统能效提升,“轻量化、小型化”已成为发展趋势。精确配置风扇直径既能确保高效散热,又能避免造价高、质量重及风损大等问题,与“轻”“小”理念相契合。以往常采用计算流体动力学对冷却系统进行试探性建模与改进,以...
为助力变压器冷却系统能效提升,“轻量化、小型化”已成为发展趋势。精确配置风扇直径既能确保高效散热,又能避免造价高、质量重及风损大等问题,与“轻”“小”理念相契合。以往常采用计算流体动力学对冷却系统进行试探性建模与改进,以找出冷却效果显著的配置结构,耗时长且优化目标单一。该文针对油浸风冷(ONAF)模式下散热器构建了一种快速迭代寻优的解析模型,获得了出口油温、油流量及风量分布,在满足既定温差且提升散热效率的同时控制风量损耗。此外,建立了流热仿真与试验相结合的平台,将模型结果与试验、仿真进行对比分析。研究结果表明:风扇直径对油温差的影响呈非线性,风量损耗与直径呈正相关。以PC2600-22/520散热器为验证对象,当风速为3.5 m/s、风扇直径是散热片宽度的1.2~1.5倍时,温差可达到期望值,此时散热效率与风量损耗协同进入最优区间。
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关键词
轻量化
散热器
风量损耗
油温差
散热效率
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职称材料
题名
基于压损系数的变压器饼层混合式绕组中绝缘油流动分配的建模及优化
1
作者
王路伽
邱亚博
张海龙
胡雪
张翔
张建文
机构
中国矿业大学电气工程学院
国网江苏省电力有限公司灌云县供电分公司
曼彻斯特城市大学
出处
《中国电机工程学报》
北大核心
2025年第14期5700-5709,I0032,共11页
基金
国家自然科学基金(青年科学基金项目)(52207180)
广东省基础与应用基础研究基金项目(2021A1515110435)。
文摘
饼层混合式绕组变压器因其优异的体积容量和散热性能展现出广阔的应用前景,然而绕组区域绝缘油流动分配机制的不明确制约了其工程应用。因此,该文系统探究饼层混合式变压器的绕组区域流动特性,推动形成完善的流动分布理论体系。基于此,首先引入饼式绕组入口油道宽度与层式绕组入口油道高度之比(η),基于量纲分析方法提出雷诺数和几何参数共同控制的压损关联式,利用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)参数扫描拟合得到压损系数方程。在此基础上,构建流量分配迭代模型,计算结果与CFD结果具有一致性,可以较为准确地预测流量分配。最后,基于η和雷诺数探究绕组区域入口总流量变化对流量分配的影响,结果表明:入口流速为0.3 m/s、η值为0.8时,油流分配更加满足散热需求,在入口流量不变的基础上适当增加饼式水平油道高度和层式中间油道宽度可以增强冷却效果。所提的迭代模型具有较高的有效性和准确性,可为饼层混合式绕组结构的变压器在工程领域的应用提供理论依据。
关键词
饼层混合式绕组
流量分配
压降损失
量纲分析
Keywords
disc-layer hybrid winding
flow rate allocation
pressure drop loss
dimensional analyses
分类号
TM411 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
计及风量损耗的油浸风冷外置冷却系统散热效率优化方法
被引量：
3
2
作者
王路伽
蔡镇潞
邱亚博
张乐彬
杨海涛
张建文
机构
中国矿业大学电气工程学院
国网安徽省电力公司电力科学研究院
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第17期4767-4778,共12页
基金
国家自然科学基金(52207180)
广东省基础与应用基础研究基金(2021A1515110435)资助项目。
文摘
为助力变压器冷却系统能效提升,“轻量化、小型化”已成为发展趋势。精确配置风扇直径既能确保高效散热,又能避免造价高、质量重及风损大等问题,与“轻”“小”理念相契合。以往常采用计算流体动力学对冷却系统进行试探性建模与改进,以找出冷却效果显著的配置结构,耗时长且优化目标单一。该文针对油浸风冷(ONAF)模式下散热器构建了一种快速迭代寻优的解析模型,获得了出口油温、油流量及风量分布,在满足既定温差且提升散热效率的同时控制风量损耗。此外,建立了流热仿真与试验相结合的平台,将模型结果与试验、仿真进行对比分析。研究结果表明:风扇直径对油温差的影响呈非线性,风量损耗与直径呈正相关。以PC2600-22/520散热器为验证对象,当风速为3.5 m/s、风扇直径是散热片宽度的1.2~1.5倍时,温差可达到期望值,此时散热效率与风量损耗协同进入最优区间。
关键词
轻量化
散热器
风量损耗
油温差
散热效率
Keywords
Lightweight
radiator
wind loss
oil temperature difference
heat dissipation efficiency
分类号
TM411 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于压损系数的变压器饼层混合式绕组中绝缘油流动分配的建模及优化
王路伽
邱亚博
张海龙
胡雪
张翔
张建文
《中国电机工程学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
计及风量损耗的油浸风冷外置冷却系统散热效率优化方法
王路伽
蔡镇潞
邱亚博
张乐彬
杨海涛
张建文
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
3
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职称材料
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