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樓主: 偉光
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【熱分析實(shí)例】大型電機(jī)雙層空心板Ansys絕緣熱分析總結(jié)

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11#
發(fā)表于 2014-4-22 21:11:51 | 只看該作者
對(duì)流換熱系數(shù)150w/m2，大俠用的什么介質(zhì)呢  
空氣強(qiáng)制對(duì)流一般達(dá)不到這么大

點(diǎn)評(píng)

呵呵，理解的，電機(jī)一塊要向大俠多學(xué)習(xí)了。ansys新的版本里有icepak模塊，用來(lái)做過(guò)簡(jiǎn)單機(jī)柜的散熱，挺方便的。  發(fā)表于 2014-4-22 21:32
只能告訴你不是空氣，這是我做特種電機(jī)某結(jié)構(gòu)原理性驗(yàn)證時(shí)作的一個(gè)工作，和移動(dòng)核動(dòng)力有關(guān)系。一般空氣強(qiáng)對(duì)流在20-100之間，自然對(duì)流3-20，至于150嘛，嘻嘻，你懂得。。。。望理解。  發(fā)表于 2014-4-22 21:21
12#
發(fā)表于 2014-4-22 22:00:45 | 只看該作者
求教群主，3300V的重載低速變頻電機(jī)(800kW-1600kw)是什么類型的？同步的還是異步的好，永磁的可行嗎？變頻一體的電機(jī)技術(shù)成熟嗎？

點(diǎn)評(píng)

變頻系統(tǒng)方面，德國(guó)主要走的是高壓路線，至于i單機(jī)功率電機(jī)方面不是問(wèn)題，一般變頻器大于5MW價(jià)格就非常貴了，通常兩個(gè)小些的一同帶動(dòng)電機(jī)，我們做過(guò)的同步電動(dòng)機(jī)20MW，用的兩組10MW變頻器使用。  發(fā)表于 2014-4-23 19:38
我的QQ，1927959925，有機(jī)會(huì)咱們聊聊；  發(fā)表于 2014-4-23 11:31
回復(fù)的很專業(yè)；因?yàn)椴皇歉汶姍C(jī)，所以不是很清楚；但是見到有單位搞400kW-1000kW,1140V的永磁同步變頻一體電機(jī)；德國(guó)Breuer是1140V和3300V的變頻一體機(jī)，最大在用的功率是單機(jī)1200kW,但是3300V的故障較多  發(fā)表于 2014-4-23 11:31
一般這樣的低速，電機(jī)交交變頻系統(tǒng)，工程上頻率一般不超過(guò)工頻的一半，那樣就最好用同步電機(jī)，如果是交直交變頻系統(tǒng)，頻率就沒(méi)有限制，則可以 選擇異步電機(jī)。至于哪個(gè)最好，要看整體要求，沒(méi)有絕對(duì)的好壞。  發(fā)表于 2014-4-22 22:19
一般電機(jī)的振速限制都在2.8mm/s，電力電子器件和電路板和機(jī)座合為一體，長(zhǎng)期在這種振動(dòng)下，會(huì)降低電子器件的連接可靠性，在系統(tǒng)安全要求比較大的地方，不建議如此布置。  發(fā)表于 2014-4-22 22:13
變頻一體，也只不過(guò)把變頻組件放在電機(jī)機(jī)殼上，當(dāng)然縮短的變頻器的輸出電纜距離，減少了共模和浪涌電壓影響，但是我覺得意義不大，對(duì)于小的拖動(dòng)系統(tǒng)，倒是縮小了空間，可是增加的耦合度，降低了可靠性。  發(fā)表于 2014-4-22 22:11
同樣的軋機(jī)電機(jī)，我即弄過(guò)同步的也，弄過(guò)異步的，這要看你系統(tǒng)的綜合考慮，選哪張要看你的要求，其實(shí)對(duì)負(fù)載要求不高的風(fēng)機(jī)和水泵，永磁的也是可以用的。  發(fā)表于 2014-4-22 22:08
同步和異步，如果變頻話，差別主要在控制和功率因數(shù)上，前者功率因數(shù)可超前，可滯后，可為1，后者較小一般0.7幾-0.9幾不等。控制上，同步可以開環(huán)比較容易實(shí)現(xiàn)矢量控制，異步需要編碼器。但是編碼器總比勵(lì)磁系統(tǒng)簡(jiǎn)單  發(fā)表于 2014-4-22 22:06
重載，需要過(guò)載比較強(qiáng)，就排除永磁了，因?yàn)橛来磐诫姍C(jī)轉(zhuǎn)子是永磁體，無(wú)法像電勵(lì)磁那樣通過(guò)過(guò)勵(lì)而加大扭矩。永磁體則不能，所以永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)速比就比較小，低速弱磁是它難以從控制角度克服的本體問(wèn)題。  發(fā)表于 2014-4-22 22:04
13#
發(fā)表于 2014-4-23 19:06:35 | 只看該作者
好東東啊
14#
發(fā)表于 2014-4-24 11:17:15 | 只看該作者
本帖最后由 wozaicctv 于 2014-4-24 11:26 編輯

我這邊是做光學(xué)儀器的，有時(shí)候會(huì)用到熱分析，我覺得設(shè)置參數(shù)挺難的，不是操作軟件難，而是為什么要這么設(shè)置，比如對(duì)流系數(shù)，workbench上停滯空氣的對(duì)流系數(shù)默認(rèn)為5W/m2*K,實(shí)際我們應(yīng)該用多少？如果是5，計(jì)算出來(lái)的溫度，跟實(shí)際測(cè)的溫度差挺多的，這時(shí)候就有疑問(wèn)了，是自己哪個(gè)地方設(shè)置不對(duì)？又找不出來(lái)。網(wǎng)格劃得好不好，也不知道怎么判斷。有時(shí)候通過(guò)實(shí)際測(cè)試反推出一些參數(shù)，但這些參數(shù)能不能用到別的產(chǎn)品上呢，因?yàn)楫a(chǎn)品差異蠻大的，因?yàn)榇蠖鄷r(shí)候是想在開發(fā)新產(chǎn)品前，計(jì)算出溫度場(chǎng)，來(lái)指導(dǎo)改進(jìn)，但也不知道對(duì)不對(duì)，如果相差很大或做出來(lái)再測(cè)再改，那好像沒(méi)多大意義。

大俠積分不夠，能否發(fā)一份到我的郵箱：lmhennb@126.com  謝謝！

點(diǎn)評(píng)

已經(jīng)發(fā)送，請(qǐng)查收。其實(shí)對(duì)流系數(shù)，要作流體分析和試驗(yàn)雙驗(yàn)證，而流體又涉及介質(zhì)粘度，粘度又受制于溫度，所以需要分結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)驗(yàn)證，需要流體計(jì)算和流體試驗(yàn)進(jìn)行。熱的計(jì)算有兩個(gè)前導(dǎo)，即熱源和流速的準(zhǔn)確計(jì)算。  發(fā)表于 2014-4-24 19:02
15#
發(fā)表于 2014-4-24 12:37:13 | 只看該作者
MARK!
16#
發(fā)表于 2014-4-24 21:04:38 | 只看該作者
本帖最后由 逍遙處士 于 2014-4-24 21:18 編輯

大俠您好，有個(gè)問(wèn)題向您請(qǐng)教。

一個(gè)Φ25.4*5的鐵餅，正面用火焰加熱，背面用風(fēng)嘴吹常溫空氣冷卻�，F(xiàn)在正面能升到1300℃，背面卻只能降到1100℃，再也下不去。

我想達(dá)到正面1300℃，背面800℃�？紤]背面吹冷空氣，正面加大氧燃?xì)饬髁浚瑑擅姘魏�，達(dá)到500℃的溫差。大俠覺得這樣可行嗎？（忽略圓周邊上的散熱影響，熱導(dǎo)率約為16*W/m*K）

或者還用常溫空氣，但是使勁加大流速，這樣溫度是否能降下來(lái)？個(gè)人感覺可能性不大，覺得空氣溫度不下來(lái)，再怎么吹，背部溫度也下不來(lái)。因?yàn)殍F餅本身的熱導(dǎo)率太大了。
  
謝謝！
17#
 樓主| 發(fā)表于 2014-4-24 22:13:48 | 只看該作者
本帖最后由 偉光 于 2014-4-24 22:33 編輯
逍遙處士 發(fā)表于 2014-4-24 21:04
大俠您好，有個(gè)問(wèn)題向您請(qǐng)教。

一個(gè)Φ25.4*5的鐵餅，正面用火焰加熱，背面用風(fēng)嘴吹常溫空氣冷卻。現(xiàn)在正 ...

    鐵餅比較薄，正反面的空氣間熱通量沒(méi)有有效隔離，其次鐵餅中間若增加隔熱槽可以增加本身熱阻，鐵餅干什么用，可否在鐵餅厚度方向開個(gè)隔離槽，同時(shí)在隔離槽處放上兩個(gè)半環(huán)隔熱板，僅僅提高流速并不能明顯改善。其實(shí)隔離溫度比較好的方法就是設(shè)立隔離腔，例如亞臨界機(jī)組中的爐水泵電機(jī)，管道側(cè)為高壓高溫的水氣365°，電機(jī)側(cè)內(nèi)腔溫度要控制在70°附近，這個(gè)例子或許可以給你一點(diǎn)思路。

    由于你這個(gè)餅過(guò)于薄，不知道用在哪里，是否可以再開隔熱槽。即便不能開深槽，是否可以加大餅的外圓開個(gè)淺槽，將對(duì)半的半環(huán)隔熱板嵌入鐵餅中，也可以隔離正反面間的熱通量聯(lián)系，待操作后，再外圓車掉凹槽部分，因?yàn)椴涣私饽@個(gè)餅的用途，還請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明。對(duì)于空氣如果強(qiáng)迫對(duì)流，其換熱系數(shù)也很難超過(guò)100w/平方米，所以一般的鎢合金焊頭的電極里都有冷卻流體的流道，但是如果你只是相加大正反面的溫差，就和冷卻介質(zhì)沒(méi)有太多關(guān)系了，主要還是從隔離腔的設(shè)計(jì)入手，因?yàn)闆](méi)有隔離腔，即便改善的對(duì)流換熱系數(shù)，也只是同時(shí)降低了正反面的溫度，但溫差卻很難降低。我的想法，第一增加隔離腔，第二增加隔離板，在增加正反面間熱阻的情況下，同時(shí)隔離正面熱通量對(duì)背面冷卻介質(zhì)的影響。



點(diǎn)評(píng)

以上的問(wèn)題，可以按照1樓的我提供的方法，使用ansys進(jìn)行模擬分析，這類隔熱屏我們算過(guò)比較多，這種結(jié)構(gòu)相對(duì)比較容易實(shí)現(xiàn)您雙面高溫差的需求，亞臨界、超臨界爐水泵及核島的一部分主泵都是采用這個(gè)思路。  發(fā)表于 2014-4-24 22:28
對(duì)于隔熱板的選擇，有兩大類，一種是幾種熱傳導(dǎo)性能比較差的材料復(fù)合在一起；還有一種就是高分子水凝膠，通過(guò)化學(xué)鍵組成一個(gè)網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)，當(dāng)它從固態(tài)變成液態(tài)時(shí)就大量吸熱，對(duì)熱輻射、熱對(duì)流有很高的隔離效果。  發(fā)表于 2014-4-24 22:22
18#
發(fā)表于 2014-4-25 08:34:30 | 只看該作者
已收到大俠的郵件，我這邊是自學(xué)ansys的熱分析，然后是邊學(xué)傳熱學(xué)、邊學(xué)ansys的，但我發(fā)現(xiàn)ansys的教材，只教你怎么操作，不告訴你為什么這么做和對(duì)結(jié)果的判斷、分析，而傳熱學(xué)等教材又太偏理論了或都是簡(jiǎn)化模型，大俠有沒(méi)有理論、實(shí)際結(jié)合比較緊密的教材或資料推薦一些呢？
謝謝！

點(diǎn)評(píng)

熱輻射確實(shí)很容易忽視，謝謝了  發(fā)表于 2014-4-28 08:22
簡(jiǎn)化模型與試驗(yàn)修正這個(gè)很少有書同時(shí)講，這個(gè)純靠仿真是不行的，要不斷積累流體分布及有效換熱系數(shù)，尤其熱輻射的反射與傳導(dǎo)是比較容易忽視的，從做簡(jiǎn)單的產(chǎn)品一部分入手，校準(zhǔn)好發(fā)熱源和流體流速及對(duì)流系數(shù)。  發(fā)表于 2014-4-25 20:57
19#
發(fā)表于 2014-4-25 08:59:17 | 只看該作者
偉光 發(fā)表于 2014-4-24 22:13
鐵餅比較薄，正反面的空氣間熱通量沒(méi)有有效隔離，其次鐵餅中間若增加隔熱槽可以增加本身熱阻，鐵餅干 ...

佩服！
實(shí)際我們就是這么做的，在鐵餅厚度上開槽，在夾具上做棱，嵌上。

整體：


裝上試塊后看背面（隔板材料不好，都燒變形了）：


裝上試塊后看正面：


背部看（小蛋黃）：


我們準(zhǔn)備在試塊正面噴上一層陶瓷，大約0.3mm。到時(shí)溫差若還下不來(lái)，就準(zhǔn)備在背面吹冷氣試一試。

請(qǐng)大俠給些建議。


點(diǎn)評(píng)

醬紫。這么薄的板，如果不減小兩個(gè)面之間的熱阻，很難增加穩(wěn)態(tài)時(shí)的溫差，如果加入水冷應(yīng)該是可以做到的，就是在厚度方向建立一個(gè)熱阻小的通路，把熱通量導(dǎo)走，這樣正反面的溫差就容易加大了。  發(fā)表于 2014-4-26 18:51
發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片涂層的熱疲勞試驗(yàn)。正反面溫差一定要達(dá)到500℃。另外，哥們，我追求的正面溫度升高，背面溫度降低…… 背部不能有東西接觸。  發(fā)表于 2014-4-26 07:57
發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片涂層的熱疲勞試驗(yàn)。正反面溫差一定要達(dá)到500℃。  發(fā)表于 2014-4-26 07:55
再作個(gè)小散熱片用工裝與試塊背面緊密接觸，然后用冷卻的強(qiáng)迫風(fēng)吹散熱片，從側(cè)面吹不要對(duì)著試塊。請(qǐng)問(wèn)大俠追求正反面的溫差想作什么，請(qǐng)講解下，你這個(gè)裝置是要驗(yàn)證什么那。  發(fā)表于 2014-4-25 20:49
在試塊內(nèi)部熱阻不變的情況下正反面溫差基本不變，正反面一同降低了，兩個(gè)板環(huán)隔板的熱輻射和傳導(dǎo)也很明顯，因?yàn)樵噳K太薄。是否可以把兩個(gè)半環(huán)板噴上隔離，試塊厚度方向加工寬2深隔熱溝，溝里噴入隔熱涂料  發(fā)表于 2014-4-25 20:43
陶瓷隔熱涂料的導(dǎo)熱系數(shù)一般可達(dá)到0.05W/m.K以內(nèi)，相比低碳鋼18W/m.K左右對(duì)熱輻射和熱傳導(dǎo)有很好隔離效果，其表面有達(dá)到90%熱反射率，所以涂料導(dǎo)熱性能基本是低碳鋼的百分之一。涂上50道，試塊正面溫度會(huì)降低  發(fā)表于 2014-4-25 20:34
都是大俠啊  發(fā)表于 2014-4-25 15:12
是不是在玩?zhèn)髡f(shuō)中的冰火�。�  發(fā)表于 2014-4-25 09:15
20#
發(fā)表于 2014-4-25 09:04:27 | 只看該作者
呵呵，感覺很有才，謝謝樓主分享。不過(guò)目前我看不懂。

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