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燃料电池用空压机驱动电机电磁热分析与冷却系统优化
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作者 李民 李阳阳 +1 位作者 范晨阳 伍培明 《河南科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期8-16,M0002,M0003,共11页
针对燃料电池用空压机电机机壳水冷流道进行设计与分析。首先,使用Motor-CAD软件进行电磁仿真,确定热源及其发热功率。依据发热功率确定冷却液流量,计算了气隙和电机主要接触面的对流换热系数。使用ANSYS-Fluent软件建立了螺旋流道水冷... 针对燃料电池用空压机电机机壳水冷流道进行设计与分析。首先,使用Motor-CAD软件进行电磁仿真,确定热源及其发热功率。依据发热功率确定冷却液流量,计算了气隙和电机主要接触面的对流换热系数。使用ANSYS-Fluent软件建立了螺旋流道水冷电机的流固耦合模型,使用PT100热电阻温度传感器测得电机内部温度,对端部绕组处的温度进行了验证。对原设计流道在正常温度工况(冷却液温度75℃左右)和高温极限工况(冷却液温度85℃左右)下进行电机温升评估,发现在正常温度工况下,原设计流道可以保证电机正常工作要求,但在高温极限工况下,原流道设计会使得电机右侧端部绕组存在局部过热,超出H级绝缘电机温升限值125.00 K。提出了流道优化方案,通过减缓流道截面积增大的速度,减缓流体流速的下降速率。与原设计流道相比,优化后的流道使得局部过热部位的冷却流体流速增大,这增强了冷却液与电机的换热效果。仿真结果表明:在高温极限工况,优化后流道的截面变化率更小,流速下降平缓,优化后流道内壁面温度由356.50 K下降至354.85 K,端部绕组的局部热点最高温度由433.09 K降至422.92 K。与原设计方案相比,优化后的端部绕组局部热点温度降低了10.17 K,温升为124.92 K,低于温升限值125.00 K,流道冷却效果明显优化。 展开更多
关键词 空压机 流道 流固耦合 磁热分析
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线圈水冷式电涡流缓速器磁热分析与试验 被引量:2
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作者 叶乐志 李祥利 李德胜 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1122-1131,共10页
我国山区卡车存在长时间下坡制动负荷大的问题,由于液力缓速器成本高和电涡流缓速器持续制动转矩热衰退严重,导致缓速器在卡车上推广缓慢.提出了一种线圈水冷式电涡流缓速器,将发热的缓速器定子和励磁线圈都设计为水冷结构,从而解决了... 我国山区卡车存在长时间下坡制动负荷大的问题,由于液力缓速器成本高和电涡流缓速器持续制动转矩热衰退严重,导致缓速器在卡车上推广缓慢.提出了一种线圈水冷式电涡流缓速器,将发热的缓速器定子和励磁线圈都设计为水冷结构,从而解决了电涡流缓速器长时间制动产生高温导致线圈励磁不稳定、制动转矩衰退等问题.采用电磁仿真的方法分析了缓速器装车前后的静态气隙磁通密度,计算了由于传动轴带来的漏磁磁通,并提出减少漏磁的方法,漏磁比例由21.2%降至3.4%.通过有限元法求解了缓速器定子和励磁线圈的温度场分布,并结合瞬态电磁场解出定子温度场、线圈温度场耦合下的缓速器制动转矩.针对18 t卡车试制了安装在后桥上的线圈水冷式电涡流缓速器样机并进行了台架试验与车载试验,台架试验结果表明缓速器转矩的试验值与仿真值吻合较好,误差在9.7%内,车辆满载试验时,最大减速度为0.61 m/s^(2). 展开更多
关键词 电涡流缓速器 汽车制动 磁热分析 线圈水冷 制动转矩 仿真
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面向电磁装置磁-热耦合分析的异型网格映射方法 被引量:13
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作者 张宇娇 秦威南 +1 位作者 刘东圆 吴刚梁 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第13期141-148,共8页
采用弱耦合有限元法求解电磁装置中的电磁场、流场和温度场的耦合问题时,电磁场计算得到的能量损耗要通过网格传递到温度场作为载荷,结合空气或液体的散热进行热分析。由于电磁场和热-流场在求解时对网格离散要求相差很大,因此若要兼顾... 采用弱耦合有限元法求解电磁装置中的电磁场、流场和温度场的耦合问题时,电磁场计算得到的能量损耗要通过网格传递到温度场作为载荷,结合空气或液体的散热进行热分析。由于电磁场和热-流场在求解时对网格离散要求相差很大,因此若要兼顾各种场的要求需剖分成统一的有限元模型,势必会造成网格单元数很大、提高计算代价。而如果采用不同的网格模型,则无法实现网格间的数据直接映射。提出一种异型网格映射法,通过高斯积分及坐标变化来实现不同场之间不同网格的数据映射。此外,还提出了该方法的精度控制策略及误差修正系数,以保证计算结果的准确性。将异型网格映射法应用于文献中空气绝缘三相母线槽热分析中,将计算结果与常规同型网格直接映射方法及实验结果进行对比,进一步验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 装置 -耦合分析 弱耦合 异型网格映射法
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双边水冷永磁直线电机的磁热耦合分析(英文) 被引量:17
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作者 陈轶 卢琴芬 沈燚明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1852-1862,共11页
为了产生高加速度,设计一台12槽11极双边水冷永磁直线电机,其需要给绕组提供很高的电流密度。在这种情况下,铜耗和铁耗增加,电机热分析变得必不可少。针对该电机有水冷和无水冷两种模式,全面考虑电机所有材料建立基于双闭环算法的磁热... 为了产生高加速度,设计一台12槽11极双边水冷永磁直线电机,其需要给绕组提供很高的电流密度。在这种情况下,铜耗和铁耗增加,电机热分析变得必不可少。针对该电机有水冷和无水冷两种模式,全面考虑电机所有材料建立基于双闭环算法的磁热耦合二维有限元模型。通过模型,分析热对流系数和不同频率下铁耗对温升的影响及温升对永磁体性能的影响,分析连续工作制下水流量对电机温升及推力的影响。结果表明,即使在较小的水流量时,电机的推力仍然可提高2倍。其次,分析不同工作制下电机能输出的最大推力。通过样机测试结果验证分析结果。 展开更多
关键词 退 双循环法 耦合分析 铁耗 直线电机 水冷系统
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从火山岩的热磁分析研究第四纪地磁场强度的变化
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作者 王俊达 李华梅 安芷生 《地球化学》 CAS 1980年第4期375-380,共6页
Tiermomagnetic measurements were conducted on 13 samples of Quaternary volcanic rocks of different episodes from three separate localities by Thellier's method.Paleointensities representing three Quaternary sub-pe... Tiermomagnetic measurements were conducted on 13 samples of Quaternary volcanic rocks of different episodes from three separate localities by Thellier's method.Paleointensities representing three Quaternary sub-periods have been obtained : 0.62 for early Pleistocene, 1.01 far middle Pleistocene and 1.57 for late Pleistocene as relative to today's magnetic field intensity. The results indicate that geomagnetic field intensity has been increasing since Pleistocene, and there exists a close relationship between the variations of paleeintensity and climatic fluctuations, i.e. the climate trends to become colder with increasing paleointensity and it is truc for the oppositc case. 展开更多
关键词 火山岩 分析 第四纪 场强度
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泥河湾盆地大长梁剖面河湖相沉积物的岩石磁学性质 被引量:7
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作者 敖红 《地球物理学报》 SCIE EI CSCD 北大核心 2008年第4期1029-1039,共11页
以热磁分析为主,对中国北方泥河湾盆地更新世河湖相地层中灰绿色粉砂和灰黄色粉砂/细砂两种典型沉积物进行了详细的岩石磁学研究,有效确定了这两类沉积物中磁性矿物的种类、粒度特征以及加热过程中磁性矿物的变化过程和产物,并对其包含... 以热磁分析为主,对中国北方泥河湾盆地更新世河湖相地层中灰绿色粉砂和灰黄色粉砂/细砂两种典型沉积物进行了详细的岩石磁学研究,有效确定了这两类沉积物中磁性矿物的种类、粒度特征以及加热过程中磁性矿物的变化过程和产物,并对其包含的古环境意义进行了初步探讨.灰绿色粉砂样品主要含有磁铁矿和赤铁矿两种磁性矿物。磁性相对较弱,颗粒相对较细;灰黄色粉砂/细砂主要含有磁铁矿和磁赤铁矿.磁性相对较强,颗粒相对较粗.在氩气环境中经700℃加热处理后,这两种沉积物中的绿泥石都分解。并生成超细粒(处于超顺磁和单畴颗粒区间)的磁铁矿,导致磁化率大幅升高.因此泥河湾盆地沉积物的热磁特征可以用来检测样品中绿泥石的相对含量,进而反映该地区化学风化作用强度的变化.此外,灰绿色粉砂样品中绿泥石含量比灰黄色粉砂/细砂样品的含量高.在氩气中加热后,磁化率升高幅度也较高,可能反映了化学风化相对较弱的沉积环境. 展开更多
关键词 泥河湾盆地 大长梁剖面 岩石 环境 分析 X射线衍射
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晶化和退火对FeSiB合金居里温度的影响 被引量:5
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作者 胡西多 王华生 +2 位作者 林德明 林光明 林苗华 《中山大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期28-31,共4页
在热重分析系统上进行磁热重分析(MTGA),测量非晶FeSiB合金升温过程的比饱 和磁化强度(σ)随温度变化σ-τ曲线及(dσ/dτ)-t曲线,它比DSC分析能更加明显的区分晶 化过程的各个阶段.结果表明.样品升温过程... 在热重分析系统上进行磁热重分析(MTGA),测量非晶FeSiB合金升温过程的比饱 和磁化强度(σ)随温度变化σ-τ曲线及(dσ/dτ)-t曲线,它比DSC分析能更加明显的区分晶 化过程的各个阶段.结果表明.样品升温过程经历了6个阶段的变化;并且发现,在晶化温 度t.以下约150℃温区内等温退火的样品.居里温度t_e随退火温度t_a增大而升高,在430℃ 附近,t_e上升出拐点.(dσ/dt)-t曲线的极小温度峰温t_m(它反映从铁磁性向顺磁性转变 最大速率的温度)随t_a的变化与t_e相似。 展开更多
关键词 分析 晶化过程 居里温度 退火 非晶合金
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MTGA和MDTG法及其在材料研究的应用 被引量:3
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作者 林德明 王华生 +2 位作者 林木良 陈泳军 吴奕初 《中山大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 1999年第2期33-37,共5页
介绍磁热重分析(MTGA)和磁微商热重(MDTG)的原理及其在材料研究中的应用.首次提出利用TGA系统建立独立的MTGA和MDTG热分析法;对应用过程中某些容易被混淆的概念给予讨论和分析.
关键词 分析 微商重法 分析 材料 相变
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一种降低水冷式潜水电机端部损耗和温升的改进型定子压板(英文) 被引量:1
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作者 鲍晓华 梁娜 +1 位作者 方勇 李福英 《电气工程学报》 2016年第7期9-17,共9页
由于大型潜水电机中的电磁场环境非常复杂,电机端部损耗和温升的计算也变得困难。本文针对于水冷式潜水电机端部建立了三维磁热耦合分析计算模型,通过有限元法分析了端部涡流场、磁场及温度场的分布状况,计算了端盖及边框涡电流与表面... 由于大型潜水电机中的电磁场环境非常复杂,电机端部损耗和温升的计算也变得困难。本文针对于水冷式潜水电机端部建立了三维磁热耦合分析计算模型,通过有限元法分析了端部涡流场、磁场及温度场的分布状况,计算了端盖及边框涡电流与表面损耗的大小。并根据电机端部电磁场的分析,提出了一种以降低端部损耗与温升为目的的改进型定子压板。对比分析发现,对于该型号水冷式潜水电机,使用改进型定子压板可以有效的降低电机端部的损耗和温升。本文的结论可为大型水冷式潜水电机的优化设计提供参考。 展开更多
关键词 三维涡流场 耦合分析 端部 温度分布 水冷式潜水电机
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无碳化物贝氏体钢渗碳后的深冷处理 被引量:1
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作者 孙世清 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期94-99,共6页
采用热磁分析、显微硬度分析与直读光谱分析等相结合的方法,对无碳化物贝氏体钢进行渗碳后的深冷处理工艺优化。结果表明:无碳化物贝氏体钢在1193K渗碳空冷后,测试有效硬化层样品的热磁曲线,可以得到有效硬化层的深冷处理温度宜低于134... 采用热磁分析、显微硬度分析与直读光谱分析等相结合的方法,对无碳化物贝氏体钢进行渗碳后的深冷处理工艺优化。结果表明:无碳化物贝氏体钢在1193K渗碳空冷后,测试有效硬化层样品的热磁曲线,可以得到有效硬化层的深冷处理温度宜低于134K。经123K深冷处理和463K回火,有效硬化层残留奥氏体含量约为12.2%(质量分数)。通过深冷处理使渗碳钢近表面层得到显著硬化,再经低温回火使近表面层硬度均达到810HV_(1.0)左右,渗碳钢的硬度梯度分布趋于合理。 展开更多
关键词 无碳化物贝氏体钢 渗碳 深冷处理 分析 残留奥氏体 硬化
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Entropy analysis of SWCNT & MWCNT flow induced by collecting beating of cilia with porous medium 被引量:3
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作者 Muhammad N ABRAR Muhammad SAGHEER Shafqat HUSSIAN 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第8期2109-2118,共10页
In this article, we considers the thermodynamics analysis of creeping viscous nanofluid flow in a horizontal ciliated tube under the effects of a uniform magnetic field and porous medium. Moreover, energy analysis is ... In this article, we considers the thermodynamics analysis of creeping viscous nanofluid flow in a horizontal ciliated tube under the effects of a uniform magnetic field and porous medium. Moreover, energy analysis is performed in the presence of an internal heat source and thermal radiation phenomena. The thermal conductivity of base fluid water is strengthened by considering the carbon nanotubes (CNTs). Mathematical formulation operated, results in a set of non-linear coupled partial differential equations. The governed differential system is transformed into an ordinary differential system by considering suitable similarity variables. Exact solutions in the closed form are computed for the temperature, momentum and pressure gradient profiles. In this study, special attention is devoted to the electrical conductivity of the CNTs. Streamlines patterns are also discussed to witness the flow lines for different parameters. Thermodynamics analysis shows that entropy of the current flow system is an increasing function of Brinkmann number, magnetic parameter, nanoparticle concentration parameter and Darcy number. 展开更多
关键词 single-wall carbon nanotubes (SWCNT) multi-wall carbon nanotube (MWCNT) thermodynamics analysis magnetic field Darcy effect thermal radiation
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