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航空自通风冷三级式无刷发电机热建模与温度分布特性研究
1
作者
李涵琪
张卓然
+1 位作者
李进才
廖晨东
《中国电机工程学报》
北大核心
2025年第12期4870-4882,I0029,共14页
航空自通风冷三级式无刷发电机(wound rotor synchronous generator,WRSG)因各级电机间损耗差异大、整机散热路径长,使得内部产生较大的温度分布梯度,容易出现局部过热,因此需要进行精确热建模和温度分布特性研究。该文研究三级式无刷...
航空自通风冷三级式无刷发电机(wound rotor synchronous generator,WRSG)因各级电机间损耗差异大、整机散热路径长,使得内部产生较大的温度分布梯度,容易出现局部过热,因此需要进行精确热建模和温度分布特性研究。该文研究三级式无刷发电机多物理场流固耦合建模方法,对比分析不同网格类型对流体场数值计算效率的影响,进而,基于Realizable k-ε湍流模型探究WRSG风扇的散热能力和多级结构对空气流态的影响规律,明确各旋转部件摩擦阻力分布特性。考虑到多匝绕组端部绝缘对导热率的影响,提出适用于绕组三维各向异性建模的二次等效方法。通过建立电机温度场模型,研究不同负载功率下的温升特性,从各级电机、定子与转子、不同运行工况等方面分析三级式无刷发电机温度分布规律及其影响因素,并开展样机试验验证。该研究工作为三级式无刷发电机冷却设计提供了针对性的指导,研究理论也可应用于其他电机的热建模。
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关键词
自通风冷三级式无刷发电机
建模
流固耦合
网格
温度场
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职称材料
航空油冷三级式无刷发电机流固耦合传热研究及散热优化
被引量：
3
2
作者
李进才
李涵琪
+3 位作者
张卓然
李立强
王一未
廖晨东
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第22期7030-7044,共15页
航空三级式无刷发电机具有高电负荷、高磁负荷、体积小、质量轻的特点,导致损耗大和散热困难,因此精确的温度场分析和高效的散热是实现航空三级式无刷发电机高功率密度设计和安全可靠运行的重要基础。该文首先以喷油冷却三级式无刷发电...
航空三级式无刷发电机具有高电负荷、高磁负荷、体积小、质量轻的特点,导致损耗大和散热困难,因此精确的温度场分析和高效的散热是实现航空三级式无刷发电机高功率密度设计和安全可靠运行的重要基础。该文首先以喷油冷却三级式无刷发电机作为研究对象,分析各级电机损耗的组成与分布特性。构建了考虑到气液两相流的三维全域流固耦合模型,深入探究油气两相混合分布状态。建立三级式无刷发电机温度场模型,研究了各级电机在不同工况下的局部热点分布特性。然后提出一种转子集成甩油盘的散热优化方法,对比研究了优化方法对冷却油分布规律和散热能力的影响,结果显示电机最高温升从71.9℃降到了62.6℃。最后通过样机实验验证了流固耦合传热研究的精确性和散热优化方法的有效性。
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关键词
三级
式无
刷
发电机
温度场
散热
喷油
冷
却
流固耦合
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职称材料
题名
航空自通风冷三级式无刷发电机热建模与温度分布特性研究
1
作者
李涵琪
张卓然
李进才
廖晨东
机构
多电飞机电气系统工信部重点实验室(南京航空航天大学)
出处
《中国电机工程学报》
北大核心
2025年第12期4870-4882,I0029,共14页
基金
国家自然科学基金“叶企孙”联合基金重点项目(U2141223)
航空科学基金项目(20230007052001)
江苏省“卓博计划”(2023ZB290)。
文摘
航空自通风冷三级式无刷发电机(wound rotor synchronous generator,WRSG)因各级电机间损耗差异大、整机散热路径长,使得内部产生较大的温度分布梯度,容易出现局部过热,因此需要进行精确热建模和温度分布特性研究。该文研究三级式无刷发电机多物理场流固耦合建模方法,对比分析不同网格类型对流体场数值计算效率的影响,进而,基于Realizable k-ε湍流模型探究WRSG风扇的散热能力和多级结构对空气流态的影响规律,明确各旋转部件摩擦阻力分布特性。考虑到多匝绕组端部绝缘对导热率的影响,提出适用于绕组三维各向异性建模的二次等效方法。通过建立电机温度场模型,研究不同负载功率下的温升特性,从各级电机、定子与转子、不同运行工况等方面分析三级式无刷发电机温度分布规律及其影响因素,并开展样机试验验证。该研究工作为三级式无刷发电机冷却设计提供了针对性的指导,研究理论也可应用于其他电机的热建模。
关键词
自通风冷三级式无刷发电机
建模
流固耦合
网格
温度场
Keywords
self-ventilated wound rotor synchronous generator
modeling
fluid-solid coupling
mesh
temperature field
分类号
TM30 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
航空油冷三级式无刷发电机流固耦合传热研究及散热优化
被引量：
3
2
作者
李进才
李涵琪
张卓然
李立强
王一未
廖晨东
机构
南京航空航天大学自动化学院
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第22期7030-7044,共15页
基金
国家自然科学基金“叶企孙”联合基金重点项目(U2141223)
航空科学基金项目(20230007052001)资助。
文摘
航空三级式无刷发电机具有高电负荷、高磁负荷、体积小、质量轻的特点,导致损耗大和散热困难,因此精确的温度场分析和高效的散热是实现航空三级式无刷发电机高功率密度设计和安全可靠运行的重要基础。该文首先以喷油冷却三级式无刷发电机作为研究对象,分析各级电机损耗的组成与分布特性。构建了考虑到气液两相流的三维全域流固耦合模型,深入探究油气两相混合分布状态。建立三级式无刷发电机温度场模型,研究了各级电机在不同工况下的局部热点分布特性。然后提出一种转子集成甩油盘的散热优化方法,对比研究了优化方法对冷却油分布规律和散热能力的影响,结果显示电机最高温升从71.9℃降到了62.6℃。最后通过样机实验验证了流固耦合传热研究的精确性和散热优化方法的有效性。
关键词
三级
式无
刷
发电机
温度场
散热
喷油
冷
却
流固耦合
Keywords
Wound rotor synchronous generator
temperature field
heat dissipation
oil-spray cooled
fluid-solid coupling
分类号
TM341 [电气工程—电机]
V242.4 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
航空自通风冷三级式无刷发电机热建模与温度分布特性研究
李涵琪
张卓然
李进才
廖晨东
《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
航空油冷三级式无刷发电机流固耦合传热研究及散热优化
李进才
李涵琪
张卓然
李立强
王一未
廖晨东
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
3
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职称材料
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