د هوا یخ شوي سیسټم او د اوبو یخولو مدغم سیسټم سره یوځای کولو سره د انډکشن موټرو حرارتي مدیریت تحلیل

د Nature.com لیدلو لپاره مننه.تاسو د محدود CSS ملاتړ سره د براوزر نسخه کاروئ.د غوره تجربې لپاره، موږ وړاندیز کوو چې تاسو یو تازه شوی براوزر وکاروئ (یا په انټرنیټ اکسپلورر کې د مطابقت حالت غیر فعال کړئ).په ورته وخت کې، د دوامداره ملاتړ ډاډ ترلاسه کولو لپاره، موږ سایټ پرته له سټایلونو او جاواسکریپټ څخه ښودلی شو.
د انجن د عملیاتي لګښتونو او اوږد عمر له امله، د مناسب انجن حرارتي مدیریت ستراتیژي خورا مهمه ده.دې مقالې د انډکشن موټرو لپاره د تودوخې مدیریت ستراتیژي رامینځته کړې ترڅو غوره پایښت چمتو کړي او موثریت ښه کړي.برسېره پردې، د انجن د یخولو میتودونو په اړه د ادبياتو پراخه بیاکتنه ترسره شوه.د اصلي پایلې په توګه، د تودوخې د تودوخې د توزیع پیژندل شوي ستونزې په پام کې نیولو سره، د لوړ ځواک هوایی یخ شوي اسینکرونوس موټور حرارتي محاسبه ورکول کیږي.برسېره پردې، دا څیړنه د اوسني اړتیاوو پوره کولو لپاره د دوو یا ډیرو یخولو ستراتیژیو سره یو ځای شوي چلند وړاندیز کوي.د 100 کیلوواټه هوا یخ شوي اسینکرونوس موټور ماډل او د ورته موټرو د تودوخې مدیریت پرمختللي ماډل عددي مطالعه ، چیرې چې د موټرو موثریت کې د پام وړ زیاتوالی د هوا یخولو او د اوبو یخولو مدغم سیسټم له لارې ترلاسه شوی ، ترسره کړی دی.د سولیډ ورکس 2017 او ANSYS Fluent 2021 نسخو په کارولو سره یو مدغم هوایی او د اوبو یخ شوی سیسټم مطالعه شوی.د اوبو درې مختلف جریانونه (5 L/min، 10 L/min، او 15 L/min) د دودیز هوا یخ شوي انډکشن موټرو په مقابل کې تحلیل شوي او د شته خپرو سرچینو په کارولو سره تایید شوي.تحلیل ښیې چې د مختلف جریان نرخونو لپاره (په ترتیب سره 5 L/min، 10 L/min او 15 L/min) موږ د تودوخې ورته کمښت 2.94%، 4.79% او 7.69% ترلاسه کړ.له همدې امله ، پایلې ښیې چې سرایت شوي انډکشن موټور کولی شي په مؤثره توګه د هوا یخ شوي انډکشن موټور په پرتله تودوخې کم کړي.
برقی موټور د عصري انجنیري ساینس یو له مهمو اختراعونو څخه دی.بریښنایی موټورونه د کورنیو وسایلو څخه تر وسایطو پورې په هرڅه کې کارول کیږي ، پشمول د موټرو او فضایی صنعتونو.په وروستي کلونو کې، د انډکشن موټرو (AM) مقبولیت د دوی د لوړ پیل شوي تورک، ښه سرعت کنټرول او د منځنۍ اندازې اوورلوډ ظرفیت (انځور 1) له امله ډیر شوی.د انډکشن موټورونه نه یوازې ستاسو د څراغ بلبونه روښانه کوي ، دوی ستاسو په کور کې ډیری ګیجټونه ځواکوي ، ستاسو د غاښونو برش څخه ستاسو ټیسلا ته.په IM کې میخانیکي انرژي د سټیټر او روټر وینډونو مقناطیسي ساحې سره د تماس له لارې رامینځته کیږي.سربیره پردې، IM د ځمکې د نادر فلزاتو محدود عرضه کولو له امله یو مناسب انتخاب دی.په هرصورت، د ADs اصلي زیان دا دی چې د دوی ژوند او موثریت د تودوخې سره خورا حساس دی.د انډکشن موټورونه د نړۍ شاوخوا 40٪ بریښنا مصرفوي، کوم چې باید موږ فکر وکړو چې د دې ماشینونو د بریښنا مصرف اداره کول خورا مهم دي.
د ارینیوس معادلې په ګوته کوي چې په عملیاتي تودوخې کې د هر 10 درجې لوړوالي لپاره د ټول انجن ژوند نیمایي کیږي.له همدې امله، د اعتبار ډاډ ترلاسه کولو او د ماشین تولید زیاتولو لپاره، دا اړینه ده چې د وینې فشار حرارتي کنټرول ته پام وکړئ.په تیرو وختونو کې، د تودوخې تحلیلونه له پامه غورځول شوي او د موټرو ډیزاینرانو ستونزه یوازې د ډیزاین تجربې یا نورو ابعادي تغیراتو پر بنسټ په پام کې نیولې ده لکه د باد اوسني کثافت، او داسې نور. د قضیې د تودوخې شرایط، د ماشین اندازه کې زیاتوالی او له همدې امله د لګښت زیاتوالی.
د حرارتي تحلیل دوه ډوله شتون لري: د لمپ شوي سرکټ تحلیل او شمیري میتودونه.د تحلیلي میتودونو اصلي ګټه د محاسبې په چټکه او دقیق ډول ترسره کولو وړتیا ده.په هرصورت، د پام وړ هڅې باید ترسره شي ترڅو د تودوخې لارو سمولو لپاره د کافي دقت سره سرکیټونه تعریف کړي.له بلې خوا، شمیرې میتودونه تقریبا په کمپیوټري مایع متحرکاتو (CFD) او ساختماني حرارتي تحلیل (STA) ویشل شوي، چې دواړه د محدود عنصر تحلیل (FEA) کاروي.د عددي تحلیل ګټه دا ده چې دا تاسو ته اجازه درکوي د وسیلې جیومیټري ماډل کړئ.په هرصورت، د سیسټم ترتیب او محاسبه ځینې وختونه ستونزمن وي.لاندې بحث شوي ساینسي مقالې د مختلف عصري انډکشن موټرو د تودوخې او بریښنایی مقناطیسي تحلیل غوره شوي مثالونه دي.دې مقالو لیکوالانو ته وهڅول چې په غیر متمرکز موټرو کې د حرارتي پدیدې مطالعه وکړي او د دوی د یخولو میتودونه.
Pil-Wan Han1 د MI حرارتي او برقی مقناطیسي تحلیل کې بوخت و.د لمریز سرکټ تحلیل میتود د حرارتي تحلیل لپاره کارول کیږي، او د وخت توپیر لرونکي مقناطیسي محدود عنصر میتود د بریښنایی مقناطیسي تحلیل لپاره کارول کیږي.په هر صنعتي غوښتنلیک کې د تودوخې اوورلوډ محافظت په سمه توګه چمتو کولو لپاره ، د سټیټر باد تودوخې باید د اعتبار وړ اټکل شي.احمد et al.2 د ژور حرارتي او ترموډینامیک نظرونو پراساس د لوړ ترتیب تودوخې شبکې ماډل وړاندیز کړی.د صنعتي حرارتي محافظت اهدافو لپاره د تودوخې ماډلینګ میتودونو پراختیا د تحلیلي حلونو او د حرارتي پیرامیټونو په پام کې نیولو څخه ګټه پورته کوي.
Nair et al.3 د 39 kW IM ګډ تحلیل او د 3D عددي حرارتي تحلیل څخه کار اخیستی ترڅو په بریښنایی ماشین کې د تودوخې توزیع وړاندوینه وکړي.Ying et al.4 د 3D تودوخې اټکل سره د فین-کولډ بشپړ تړل شوي (TEFC) IMs تحلیل کړي.سپوږمۍ او نور.5 د CFD په کارولو سره د IM TEFC د تودوخې جریان ځانګړتیاوې مطالعه کړې.د LPTN موټرو لیږد ماډل د Todd et al.6 لخوا ورکړل شوی و.د تودوخې تجربې ډیټا د وړاندیز شوي LPTN ماډل څخه ترلاسه شوي محاسبه شوي تودوخې سره کارول کیږي.Peter et al.7 د هوا جریان مطالعه کولو لپاره CFD کارولی چې د بریښنایی موټرو حرارتي چلند اغیزه کوي.
Cabral et al8 یو ساده IM حرارتي ماډل وړاندیز کړی چې په هغه کې د ماشین تودوخې د سلنډر د تودوخې د تودوخې مساوات پلي کولو سره ترلاسه کیږي.Nategh et al.9 د CFD په کارولو سره د غوره شوي اجزاو دقت آزموینې لپاره د ځان هوا لرونکي ټراکشن موټرو سیسټم مطالعه کړ.په دې توګه، شمیرې او تجربې مطالعات د انډکشن موټرو د تودوخې تحلیلونو د انډول کولو لپاره کارول کیدی شي، انځر وګورئ.2.
Yinye et al.10 د معیاري موادو د عام حرارتي ملکیتونو او د ماشین برخې ضایع کیدو عام سرچینې په کارولو سره د تودوخې مدیریت ښه کولو لپاره ډیزاین وړاندیز کړی.Marco et al.11 د CFD او LPTN ماډلونو په کارولو سره د ماشین برخو لپاره د یخولو سیسټمونو او د اوبو جاکټونو ډیزاین کولو معیارونه وړاندې کړل.Yaohui et al.12 د یخولو مناسب میتود غوره کولو او د ډیزاین پروسې په پیل کې د فعالیت ارزولو لپاره مختلف لارښوونې وړاندې کوي.Nell et al.13 وړاندیز کړی چې د څو اړخیزو فزیک ستونزو لپاره د ټاکل شوي ارزښتونو ، د توضیحاتو کچه او کمپیوټري ځواک لپاره د یوځای شوي بریښنایی مقناطیسي - حرارتي سمولیشن لپاره ماډلونه وکاروي.Jean et al.14 او Kim et al.15 د 3D جوړه شوي FEM ساحې په کارولو سره د هوا یخ شوي انډکشن موټور د تودوخې ویش مطالعه کړې.د جول زیانونو موندلو لپاره د 3D ایډي اوسني ساحې تحلیل په کارولو سره د ان پټ ډیټا محاسبه کړئ او د تودوخې تحلیل لپاره یې وکاروئ.
Michel et al.16 د دودیز سنټرفیوګال یخولو فینونه د مختلف ډیزاینونو محور پرستانو سره د سمولو او تجربو له لارې پرتله کړي.یو له دې ډیزاینونو څخه د انجن په موثریت کې کوچني مګر د پام وړ پرمختګونه ترلاسه کړي پداسې حال کې چې ورته عملیاتي تودوخې ساتل کیږي.
Lu et al.17 د بوګلیټي ماډل سره په ترکیب کې د مساوي مقناطیسي سرکټ میتود کارولی ترڅو د انډکشن موټور شافټ کې د اوسپنې ضایعات اټکل کړي.لیکوالان ګومان کوي ​​چې د سپینډل موټرو دننه په هره کراس برخه کې د مقناطیسي فلکس کثافت ویش یونیفورم دی.دوی خپل میتود د محدود عنصر تحلیلونو او تجربوي ماډلونو پایلو سره پرتله کړ.دا طریقه د MI د څرګند تحلیل لپاره کارول کیدی شي، مګر د هغې دقیقیت محدود دی.
18 د خطي انډکشن موټرو برقی مقناطیسي ساحې تحلیل لپاره مختلف میتودونه وړاندې کوي.د دوی په مینځ کې ، په عکس العمل ریلونو کې د بریښنا د ضایعاتو اټکل کولو میتودونه او د کرشن لینیر انډکشن موټرو د تودوخې لوړیدو وړاندوینې لپاره میتودونه بیان شوي.دا میتودونه د خطي انډکشن موټرو د انرژي تبادلې موثریت ته وده ورکولو لپاره کارول کیدی شي.
Zabdur et al.19 د درې اړخیز عددي میتود په کارولو سره د یخولو جاکټونو فعالیت تحقیق کړی.د یخولو جاکټ د درې مرحلې IM لپاره د کولنټ اصلي سرچینې په توګه اوبه کاروي، کوم چې د پمپ کولو لپاره اړین بریښنا او اعظمي تودوخې لپاره مهم دی.Rippel et al.20 د مایع یخولو سیسټمونو لپاره نوې طریقه پیټین کړې چې د ټرانسورس لامینټ کولنګ په نوم یادیږي، په کوم کې چې یخچال د یو بل مقناطیسي لامینیشن کې د سوراخونو په واسطه رامینځته شوي تنګو سیمو کې په ټرانسپورټ ډول جریان لري.Deriszade et al.21 په تجربوي ډول د ایتیلین ګلایکول او اوبو مخلوط په کارولو سره د موټرو صنعت کې د ټراکشن موټرو یخ کولو تحقیق وکړ.د CFD او 3D توربولینټ مایع تحلیل سره د مختلف مرکبونو فعالیت ارزونه وکړئ.د Boopathi et al.22 لخوا د سمولو مطالعې ښودلې چې د اوبو یخ شوي انجنونو لپاره د تودوخې حد (17-124 ° C) د هوا یخ شوي انجنونو (104-250 ° C) په پرتله د پام وړ کوچنی دی.د المونیم د اوبو یخ شوي موټور اعظمي تودوخه د 50.4٪ لخوا کمه شوې ، او د PA6GF30 د اوبو یخ شوي موټور اعظمي تودوخه د 48.4٪ لخوا کمه شوې.Bezukov et al.23 د مایع یخولو سیسټم سره د انجن دیوال حرارتي چالکتیا باندې د پیمانه جوړښت اغیز ارزولی.مطالعاتو ښودلې چې د 1.5 ملي متر ضخامت اکساید فلم د تودوخې لیږد 30٪ کموي، د تیلو مصرف زیاتوي او د انجن ځواک کموي.
Tanguy et al.24 د مختلفو جریانونو نرخونو، د تیلو تودوخې، د څرخولو سرعت او د بریښنایی موټرو لپاره د انجیکشن طریقې سره د یخ کولو تیلو په توګه د غوړ کولو تېلو په کارولو سره تجربې ترسره کړې.د جریان نرخ او د ټول یخ کولو موثریت ترمینځ قوي اړیکه رامینځته شوې.Ha et al.25 وړاندیز کړی چې د ډریپ نوزلونو څخه د نوزلونو په توګه کار واخلئ ترڅو د تیلو فلم په مساوي ډول توزیع کړي او د انجن یخولو موثریت اعظمي کړي.
Nandi et al.26 د انجن فعالیت او حرارتي مدیریت باندې د L شکل لرونکي فلیټ تودوخې پایپونو اغیز تحلیل کړ.د تودوخې پایپ بخارۍ برخه د موټرو په کیسنګ کې نصب شوې یا د موټرو شافټ کې ښخ شوې ، او د کنډنسر برخه د مایع یا هوا گردش کولو سره نصب او یخ کیږي.Bellettre et al.27 د انتقالي موټرو سټیټر لپاره د PCM جامد - مایع یخ کولو سیسټم مطالعه کړ.PCM د بادي سرونو څخه امیندوارۍ کوي، د پټې تودوخې انرژي ذخیره کولو سره د ګرم ځای تودوخې کموي.
په دې توګه، د موټرو فعالیت او تودوخه د مختلف یخولو ستراتیژیو په کارولو سره ارزول کیږي، انځر وګورئ.3. دا د یخولو سرکټونه د بادونو، پلیټونو، باد سرونو، مقناطیسونو، مړو او پای پلیټونو د حرارت درجه کنټرول لپاره ډیزاین شوي.
د مایع یخولو سیسټمونه د دوی د موثر تودوخې لیږد لپاره پیژندل شوي.په هرصورت، د انجن په شاوخوا کې د کولنټ پمپ کول ډیره انرژي مصرفوي، کوم چې د انجن اغیزمن بریښنا تولید کموي.له بلې خوا د هوا یخولو سیسټمونه د دوی د ټیټ لګښت او د نوي کولو اسانتیا له امله په پراخه کچه کارول شوي میتود دی.په هرصورت، دا لاهم د مایع یخولو سیسټمونو په پرتله لږ اغیزمن دی.یو مدغم چلند ته اړتیا ده چې کولی شي د مایع یخ سیسټم د تودوخې لوړ لیږد فعالیت د اضافي انرژي مصرف کولو پرته د هوا یخ شوي سیسټم ټیټ لګښت سره یوځای کړي.
دا مقاله په AD کې د تودوخې زیانونه لیست او تحلیلوي.د دې ستونزې میکانیزم ، او همدارنګه د انډکشن موټرو تودوخه او یخ کول د یخولو ستراتیژیو له لارې د انډکشن موټرو برخه کې د تودوخې ضایع کې توضیح شوي.د انډکشن موټور کور د تودوخې ضایع کول په تودوخې بدلیږي.له همدې امله، دا مقاله د انجن دننه د تودوخې لیږد میکانیزم په اړه بحث کوي د کنډکشن او جبري کنفیکشن لخوا.د IM د تودوخې ماډلینګ د دوام مساواتو په کارولو سره، Navier-Stokes/momentum equations او د انرژي معادلې راپور شوي.څیړونکو د IM تحلیلي او عددي تودوخې مطالعات ترسره کړل ترڅو د بریښنایی موټرو حرارتي رژیم کنټرول یوازینۍ هدف لپاره د سټیټر بادونو تودوخې اټکل کړي.دا مقاله د هوا یخ شوي IMs حرارتي تحلیل او د CAD ماډلینګ او ANSYS روان سمول په کارولو سره د هوا یخ شوي او د اوبو یخ شوي IMs مدغم شوي حرارتي تحلیل تمرکز کوي.او د هوا یخ شوي او د اوبو یخ شوي سیسټمونو مدغم شوي پرمختللي ماډل حرارتي ګټې په ژوره توګه تحلیل شوي.لکه څنګه چې پورته یادونه وشوه، دلته لیست شوي اسناد د تودوخې پیښې او د انډکشن موټرو یخولو په برخه کې د هنر د حالت لنډیز ندي، مګر دوی ډیری ستونزې په ګوته کوي چې د انډکشن موټرو د باور وړ عملیاتو ډاډ ترلاسه کولو لپاره باید حل شي. .
د تودوخې ضایع معمولا د مسو ضایع، د اوسپنې ضایع او رګ / میخانیکي زیان ویشل کیږي.
د مسو ضایعات د کنډکټر د مقاومت له امله د جول تودوخې پایله ده او د 10.28 په توګه اندازه کیدی شي:
چیرته چې q̇g د تودوخې تولید دی، I او Ve په ترتیب سره نومول شوي اوسني او ولتاژ دي، او Re د مسو مقاومت دی.
د اوسپنې ضایع چې د پرازیتیک ضایع په نوم هم پیژندل کیږي، د ضایع دوهم ډول دی چې په AM کې د هایسټریسیس او ایډی اوسني زیانونو المل کیږي، په عمده توګه د وخت مختلف مقناطیسي ساحې له امله رامنځته کیږي.دوی د غزیدلي سټین میټز معادلې لخوا مقدار کیږي ، د کوم چې ضمیمه د 10,28,29 عملیاتي شرایطو پورې اړه لري ثابت یا متغیر ګڼل کیدی شي.
چیرته چې Khn د هایسټریسیس ضایع فکتور دی چې د اصلي ضایع ډیاګرام څخه اخیستل شوی، کین د ایډي اوسني ضایع فکتور دی، N د هارمونیک شاخص دی، Bn او f په ترتیب سره د غیر سینوسایډال جوش د لوړ فلوکس کثافت او فریکونسۍ دي.پورتنۍ معادله په لاندې ډول ساده کیدی شي 10,29:
د دوی په منځ کې، K1 او K2 په ترتیب سره د اصلي زیان فاکتور او د ایډی اوسني ضایع (qec)، د هیسټریسیس ضایع (qh)، او اضافي ضایع (qex) دي.
د باد بار او د رګونو ضایعات په IM کې د میخانیکي زیانونو دوه اصلي لاملونه دي.د باد او ټکر زیانونه 10 دي،
په فورمول کې، n د گردش سرعت دی، Kfb د رګونو د ضایعاتو مجموعه ده، D د روټر بهرنی قطر دی، l د روټر اوږدوالی دی، G د روټر 10 وزن دی.
د انجن دننه د تودوخې لیږد لومړنی میکانیزم د کنډکشن او داخلي تودوخې له لارې دی، لکه څنګه چې د Poisson equation30 لخوا ټاکل کیږي پدې مثال کې پلي کیږي:
د عملیاتو په جریان کې، د یوې ټاکلې مودې وروسته کله چې موټور ثابت حالت ته ورسیږي، تولید شوی تودوخه د سطحې د تودوخې جریان د دوامداره تودوخې سره نږدې کیدی شي.له همدې امله، دا فرض کیدی شي چې د انجن دننه لیږد د داخلي تودوخې خوشې کولو سره ترسره کیږي.
د فینونو او شاوخوا چاپیریال ترمنځ د تودوخې لیږد د جبري کنفیکشن په توګه ګڼل کیږي، کله چې مایع د بهرني ځواک لخوا په یو ټاکلي لوري حرکت کولو ته اړ کیږي.حرکت د 30 په توګه څرګند کیدی شي:
چیرې چې h د تودوخې لیږد کفیت دی (W/m2 K)، A د سطحې ساحه ده، او ΔT د تودوخې لیږد سطح او سطح ته د یخچال عمق ترمنځ د تودوخې توپیر دی.د Nusselt شمیره (Nu) د کنفکټیو او کنډکټیو تودوخې لیږد تناسب اندازه ده چې حد ته په عمودي توګه موقعیت لري او د لامینار او تاو تریخوالي جریان ځانګړتیاو پراساس غوره کیږي.د تجربوي میتود له مخې، د ناورین جریان Nusselt شمیره معمولا د رینولډ شمیره او د پرانډل شمیره سره تړاو لري، چې د 30 په توګه ښودل شوي:
چیرې چې h د تودوخې لیږدونکي تودوخې لیږد کفیت (W/m2 K) دی، l د ځانګړتیا اوږدوالی دی، λ د مایع تودوخې چلونکی دی (W/m K)، او د Prandtl شمیره (Pr) د تناسب اندازه ده. د تودوخې توزیع (یا سرعت او د تودوخې د حد د پرت نسبي ضخامت) ته د سرعت د خپریدو مجموعه د 30 په توګه تعریف شوي:
چیرې چې k او cp په ترتیب سره د تودوخې چلونکي او د مایع ځانګړي تودوخې ظرفیت دي.په عموم کې، هوا او اوبه د بریښنایی موټرو لپاره ترټولو عام کولنټونه دي.په محیطي تودوخې کې د هوا او اوبو د مایع ملکیتونه په جدول 1 کې ښودل شوي.
د IM تودوخې ماډلینګ د لاندې انګیرنو پراساس دی: 3D ثابت حالت، ګډوډ جریان، هوا یو مثالی ګاز دی، نه منلو وړ وړانګې، نیوټونین مایع، د نه منلو وړ مایع، غیر پرچی حالت، او ثابت ملکیتونه.له همدې امله، لاندې معادلې د مایع په سیمه کې د ډله ایز، حرکت او انرژی د ساتنې د قوانینو د پوره کولو لپاره کارول کیږي.
په عمومي حالت کې، د ډله ایزې ساتنې معادله د مایع سره حجرې ته د خالص ډله ایز جریان سره مساوي ده، چې د فورمول لخوا ټاکل کیږي:
د نیوټن د دویم قانون له مخې، د مایع ذرې د حرکت د بدلون کچه د هغه ځواکونو د مجموعې سره مساوي ده چې په هغې باندې عمل کوي، او د عمومي حرکت د ساتنې معادل د ویکتور په بڼه لیکل کیدی شي:
په پورتنۍ معادله کې ∇p، ∇∙τij، او ρg اصطلاحات په ترتیب سره د فشار، ویسکوسیت، او جاذبې استازیتوب کوي.د یخولو میډیا (هوا، اوبه، تیل، او نور) په ماشینونو کې د یخولو په توګه کارول کیږي په عمومي ډول د نیوتونین په توګه ګڼل کیږي.هغه معادلې چې دلته ښودل شوي یوازې د شین فشار او د سرعت تدریجي (د فشار کچه) تر مینځ خطي اړیکه شامله ده.د دوامداره ویسکوسیت او ثابت جریان په پام کې نیولو سره، مساوات (12) په 31 کې بدلیدلی شي:
د ترموډینامیک د لومړي قانون له مخې، د مایع ذرې په انرژي کې د بدلون کچه د مایع ذرې لخوا تولید شوي خالص تودوخې او د مایع ذرې لخوا تولید شوي خالص ځواک سره مساوي ده.د نیوټنین فشار وړ ویسکوس جریان لپاره، د انرژۍ د ساتنې معادل په 31 ډول څرګند کیدی شي:
چیرې چې Cp په ثابت فشار کې د تودوخې ظرفیت دی، او اصطلاح ∇ ∙ (k∇T) د مایع حجرو د حد له لارې د حرارتي چالکتیا سره تړاو لري، چیرته چې k د تودوخې چلونکي څرګندوي.په حرارت کې د میخانیکي انرژی تبادله د \(\varnothing\) له مخې په پام کې نیول کیږي (د بیلګې په توګه د ویسکوس تحلیل فعالیت) او داسې تعریف شوي:
چیرته چې \(\rho\) د مایع کثافت دی، \(\mu\) د مایع ویسکوسیت دی، u، v او w په ترتیب سره د مایع سرعت د x، y، z سمت احتمالي دي.دا اصطالح د میخانیکي انرژی په حرارتي انرژی بدلولو تشریح کوي او له پامه غورځول کیدی شي ځکه چې دا یوازې هغه وخت مهم دی کله چې د مایع ویسکوسیټي خورا لوړه وي او د مایع سرعت تدریجي خورا لوی وي.د ثابت جریان، ثابت تودوخې او تودوخې چلښت په صورت کې، د انرژۍ معادل په لاندې ډول تعدیل کیږي:
دا بنسټیز معادلې د کارټیزین همغږي سیسټم کې د لامینار جریان لپاره حل کیږي.په هرصورت، د ډیری نورو تخنیکي ستونزو په څیر، د بریښنایی ماشینونو عملیات په ابتدايي توګه د تودوخې جریان سره تړاو لري.له همدې امله، دا معادلې تعدیل شوي ترڅو د رینولډ نیوییر سټوکس (RANS) د ټربولنس ماډلینګ لپاره اوسط میتود رامینځته کړي.
په دې کار کې، د اړونده حدودو شرایطو سره د CFD ماډلینګ لپاره د ANSYS FLUENT 2021 برنامه غوره شوې ، لکه ماډل چې په پام کې نیول شوی: د 100 کیلو واټ ظرفیت سره د هوا یخولو سره یو اسینکرونوس انجن ، د روټر قطر 80.80 ملي میتره ، قطر د سټاټور 83.56 mm (داخلي) او 190 mm (بهرني)، د هوا تشه 1.38 mm، ټول اوږدوالی 234 mm، اندازه، د ریبونو ضخامت 3 mm..
د سولیډ ورکس د هوا یخ شوي انجن ماډل بیا د ANSYS روانی او سمولټ ته واردیږي.سربیره پردې ، ترلاسه شوي پایلې د ترسره شوي سمولیشن دقت ډاډ ترلاسه کولو لپاره چک کیږي.برسېره پر دې، یو مدغم هوایی او د اوبو یخ شوی IM د SolidWorks 2017 سافټویر په کارولو سره ماډل شوی او د ANSYS Fluent 2021 سافټویر (شکل 4) په کارولو سره سمول شوی.
د دې ماډل ډیزاین او ابعاد د سیمنز 1LA9 المونیم لړۍ څخه الهام اخیستل شوي او په سولیډ ورکس 2017 کې ماډل شوي. دا ماډل د سمولیشن سافټویر اړتیاو سره سم یو څه بدل شوی.د ANSYS Workbench 2021 سره موډل کولو پر مهال د ناغوښتل شوي برخو لرې کولو ، فلیټونو ، چیمفرونو او نور ډیر څه لرې کولو سره د CAD ماډلونه بدل کړئ.
د ډیزاین نوښت د اوبو جاکټ دی، چې اوږدوالی یې د لومړي ماډل سمولو پایلو څخه ټاکل شوی.د اوبو جاکټ سمولیشن کې ځینې بدلونونه رامینځته شوي ترڅو غوره پایلې ترلاسه کړي کله چې په ANSYS کې د کمر کارول کیږي.د IM مختلفې برخې په انځور کې ښودل شوي.5a-f.
(الف).د روټر کور او IM شافټ.(b) د IM سټیټر کور.(c) د IM سټیټر ویډینګ.(d) د MI بهرنی چوکاټ.(e) IM د اوبو جاکټ.f) د هوا او اوبو یخ شوي IM ماډلونو ترکیب.
د شافټ نصب شوی فین د 10 m/s په دوامداره توګه د هوا جریان او د فین په سطحه د 30 ° C تودوخې چمتو کوي.د نرخ ارزښت په تصادفي ډول غوره شوی د وینې فشار ظرفیت پورې اړه لري چې پدې مقاله کې تحلیل شوي ، کوم چې په ادب کې ښودل شوي څخه لوی دی.په ګرم زون کې روټر، سټیټر، د سټیټر وینډونه او د روټر کیج بارونه شامل دي.د سټیټر او روټر مواد فولاد دي، بادونه او د پنجرې راډونه مسو دي، چوکاټ او ریبونه المونیم دي.په دې سیمو کې د تودوخې تولید د بریښنایی مقناطیسي پیښو له امله دی، لکه د جول حرارتی کول کله چې یو بهرنی جریان د مسو د کویل څخه تیریږي، او همدارنګه په مقناطیسي ساحه کې بدلونونه.د مختلفو برخو د تودوخې خوشې کولو نرخونه د 100 kW IM لپاره شتون لرونکي مختلف ادبیاتو څخه اخیستل شوي.
مدغم شوي هوا یخ شوي او د اوبو یخ شوي IMs ، د پورتنیو شرایطو سربیره ، د اوبو جاکټ هم شامل وو ، په کوم کې چې د تودوخې لیږد وړتیاوې او د پمپ بریښنا اړتیاوې د مختلف اوبو جریان نرخونو لپاره تحلیل شوي (5 l/min، 10 l/min. او ۱۵ لیتره/ دقیقه).دا والو د لږ تر لږه والو په توګه غوره شوی و، ځکه چې پایلې د 5 L/min لاندې جریان لپاره د پام وړ بدلون نه و.برسېره پر دې، د 15 L/min د جریان کچه د اعظمي ارزښت په توګه غوره شوې، ځکه چې د پمپ کولو ځواک د پام وړ زیاتوالی سره سره د دې حقیقت سره سره چې د تودوخې کمښت دوام لري.
د IM مختلف ماډلونه د ANSYS روانی ته وارد شوي او د ANSYS ډیزاین ماډلر په کارولو سره نور ترمیم شوي.برسېره پر دې، د 0.3 × 0.3 × 0.5 متر ابعادو سره د بکس په شکل کیسینګ د AD په شاوخوا کې رامینځته شوی ترڅو د انجن په شاوخوا کې د هوا حرکت تحلیل کړي او اتموسفیر ته د تودوخې لرې کولو مطالعه وکړي.ورته تحلیلونه د مدغم هوایی او اوبو یخ شوي IMs لپاره ترسره شوي.
د IM ماډل د CFD او FEM شمیرې میتودونو په کارولو سره ماډل شوی.میشونه په CFD کې جوړ شوي ترڅو د حل موندلو لپاره یو ډومین په یو مشخص شمیر برخو ویشل شي.Tetrahedral میشونه د مناسب عنصر اندازې سره د انجن اجزاو عمومي پیچلي جیومیټري لپاره کارول کیږي.ټول انٹرفیسونه د 10 پرتونو سره ډک شوي ترڅو د سطحې تودوخې لیږد دقیقې پایلې ترلاسه کړي.د دوو MI ماډلونو گرډ جیومیټري په انځور کې ښودل شوي.6a، ب.
د انرژي معادل تاسو ته اجازه درکوي د انجن په مختلفو برخو کې د تودوخې لیږد مطالعه کړئ.د معیاري دیوال دندو سره د K-epsilon turbulence ماډل د بهرنۍ سطحې شاوخوا turbulence ماډل کولو لپاره غوره شوی و.دا ماډل متحرک انرژي (Ek) او تاو تریخوالی (ایپسیلون) په پام کې نیسي.مسو، المونیم، فولاد، هوا او اوبه د دوی په اړوندو غوښتنلیکونو کې د کارولو لپاره د معیاري ملکیتونو لپاره غوره شوي.د تودوخې د ضایع کیدو نرخونه (جدول 2 وګورئ) د معلوماتو په توګه ورکړل شوي، او د بیټرۍ مختلف زون شرایط په 15, 17, 28, 32 کې ټاکل شوي. د موټرو په قضیه کې د هوا سرعت د دواړو موټرو ماډلونو لپاره 10 m/s ټاکل شوی و. برسېره پردې، د اوبو د جاکټ لپاره د اوبو درې مختلف نرخونه په پام کې نیول شوي (5 لیټره/منټ، 10 لیټر/منټ او 15 لیټره/منټ).د ډیر دقت لپاره، د ټولو معادلو لپاره پاتې شونه د 1 × 10-6 سره مساوي ټاکل شوي.د نیویر پرائم (NS) معادلو حل کولو لپاره سمپل (د فشار مساواتو لپاره نیمه اړخیز میتود) الګوریتم غوره کړئ.د هایبرډ ابتکار بشپړیدو وروسته ، تنظیم به 500 تکرارونه پرمخ وړي ، لکه څنګه چې په 7 شکل کې ښودل شوي.