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Icepak对变压器进行不同环境下的散热模拟计算

1月前浏览15476

本文摘要(由AI生成):

本文介绍了一个变压器的热流分布模拟计算过程。首先介绍了变压器的散热片数量、尺寸、位置以及油箱的尺寸和壁厚。接着介绍了变压器的外部环境温度、自然对流以及内部发热功率。在ANSYS WB下通过DM将变压器的CAD模型导入Icepak,进行了两个案例的热流分布模拟计算。Case1中,环境温度为24摄氏度,海拔高度为0米,模拟计算了变压器的热流分布。Case2中,将变压器放置于西 藏拉 萨,海拔高度为3658米,环境温度为23摄氏度,模拟计算了变压器的热流分布。在Icepak中,只需要勾选Altitude并输入海拔高度,即可模拟此海拔高度下的大气环境。在Case2中,还考虑了太阳热载荷,通过勾选Solar loading并输入相关参数,即可考虑太阳热载荷。最后,给出了变压器内油的温度分布、切面的温度分布以及铁心及线圈的温度分布。

以上变压器油箱两侧有11个散热片(实际上是左边6片,右边5片,上面图片是另一个型号的变压器,所研究的变压器除散热片数量外与图中模型外貌基本一样),单侧散热片上下均有连通管,使得油箱内的变压器油与散热片中的变压器油可以自由流通。

变压器油箱外部尺寸1160*500*1260mm,壁厚10mm。散热片外部尺寸15*600*1080mm,壁厚2~3mm,散热片间距60,与油箱距离90,水平连通管分别安装于散热片组的上下端,贯通于水平对称轴线上,其管径为100mm。

变压器外部为大气环境温度24摄氏度,自然对流;内部三个线圈的发热功率为3775w,铁芯发热功率为570w。

在ANSYS WB下轻松通过DM,可以将变压器的CAD模型导入Icepak。

Case1:环境温度24C,海拔0米,模拟计算此变压器的热流分布。

切面温度分布为:

变压器内油的速度云图:

变压器内油的温度分布云图及切面速度矢量图:

某翅片内油冷的速度矢量图分布:

变压器内部分空间的迹线分布:

铁心及线圈的温度分布:

Case2:将此变压器放置于西 藏拉 萨,海拔高度3658米,6月1日(6月份温度最高),环境温度23C。

在Icepak里仅仅需要勾选Altitude,输入3658米,即可模拟此海拔高度下的大气环境。

轻松勾选Solar loading,加载太阳热载荷,输入日期、时间、时区、经纬度、天气情况、变压器布置的朝向,即可考虑太阳热载荷。

计算结果如下:

变压器内油的温度分布:比海平面情况下温度高约11C,这主要是由于海平面上升,导致空气密度降低,相应的冷却能力降低,同时太阳对变压器壳体进行热辐射,因此导致变压器的最高温度升高。

切面的温度分布:

铁心及线圈的温度分布:

声明:原创文章,部分图片源自网络,如有不当请联系我,欢迎分享,禁止私自转载,转载请联系我。

Icepak
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2018-11-24
最近编辑:1月前
王永康
硕士 | 产品经理 热设计热仿真计算
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6条评论
zjfQAQ
签名征集中
16天前
这是两个流体域么
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3年前
**有么?
回复 1条回复
⊙﹏⊙
签名征集中
3年前
老师 我买了几本你的书
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上善若水
签名征集中
4年前
图片看不了,老师
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王永康
热设计热仿真计算
5年前
在海平面下,空气与机箱外壳自然冷却的对流换热系数为10w/m2.k左右。
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笨小孩
签名征集中
5年前
请问机箱与空气的对流换热系数和辐射系数应该设为多少
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