Terima kasih kerana melawat Nature.com.Anda menggunakan versi penyemak imbas dengan sokongan CSS terhad.Untuk pengalaman terbaik, kami mengesyorkan agar anda menggunakan penyemak imbas yang dikemas kini (atau lumpuhkan Mod Keserasian dalam Internet Explorer).Sementara itu, untuk memastikan sokongan berterusan, kami memaparkan tapak tanpa gaya dan JavaScript.
Disebabkan oleh kos operasi dan jangka hayat enjin, strategi pengurusan haba enjin yang betul adalah amat penting.Artikel ini telah membangunkan strategi pengurusan haba untuk motor aruhan untuk memberikan ketahanan yang lebih baik dan meningkatkan kecekapan.Di samping itu, tinjauan meluas literatur mengenai kaedah penyejukan enjin telah dilakukan.Hasil utama, pengiraan haba motor tak segerak penyejuk udara berkuasa tinggi diberikan, dengan mengambil kira masalah pengagihan haba yang terkenal.Di samping itu, kajian ini mencadangkan pendekatan bersepadu dengan dua atau lebih strategi penyejukan untuk memenuhi keperluan semasa.Kajian berangka model motor tak segerak penyejukan udara 100 kW dan model pengurusan haba yang dipertingkatkan bagi motor yang sama, di mana peningkatan ketara dalam kecekapan motor dicapai melalui gabungan penyejukan udara dan sistem penyejukan air bersepadu, telah dijalankan.Sistem penyejukan udara dan penyejukan air bersepadu telah dikaji menggunakan versi SolidWorks 2017 dan ANSYS Fluent 2021.Tiga aliran air yang berbeza (5 L/min, 10 L/min, dan 15 L/min) telah dianalisis terhadap motor aruhan penyejuk udara konvensional dan disahkan menggunakan sumber terbitan yang tersedia.Analisis menunjukkan bahawa untuk kadar aliran yang berbeza (masing-masing 5 L/min, 10 L/min dan 15 L/min) kami memperoleh pengurangan suhu yang sepadan sebanyak 2.94%, 4.79% dan 7.69%.Oleh itu, keputusan menunjukkan bahawa motor aruhan terbenam dengan berkesan boleh mengurangkan suhu berbanding dengan motor aruhan yang disejukkan udara.
Motor elektrik adalah salah satu ciptaan utama sains kejuruteraan moden.Motor elektrik digunakan dalam segala-galanya daripada perkakas rumah kepada kenderaan, termasuk industri automotif dan aeroangkasa.Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, populariti motor aruhan (AM) telah meningkat disebabkan oleh tork permulaan yang tinggi, kawalan kelajuan yang baik dan kapasiti beban lampau yang sederhana (Rajah 1).Motor aruhan bukan sahaja menjadikan mentol lampu anda bercahaya, ia juga menghidupkan kebanyakan alat di rumah anda, daripada berus gigi anda ke Tesla anda.Tenaga mekanikal dalam IM dicipta oleh sentuhan medan magnet pemegun dan belitan pemutar.Di samping itu, IM ialah pilihan yang berdaya maju kerana bekalan logam nadir bumi yang terhad.Walau bagaimanapun, kelemahan utama AD ialah hayat dan kecekapannya sangat sensitif terhadap suhu.Motor aruhan menggunakan kira-kira 40% daripada tenaga elektrik dunia, yang sepatutnya membawa kita berfikir bahawa mengurus penggunaan kuasa mesin ini adalah kritikal.
Persamaan Arrhenius menyatakan bahawa bagi setiap kenaikan suhu operasi 10°C, hayat keseluruhan enjin dikurangkan separuh.Oleh itu, untuk memastikan kebolehpercayaan dan meningkatkan produktiviti mesin, adalah perlu untuk memberi perhatian kepada kawalan haba tekanan darah.Pada masa lalu, analisis haba telah diabaikan dan pereka motor telah mempertimbangkan masalah hanya di pinggir, berdasarkan pengalaman reka bentuk atau pembolehubah dimensi lain seperti ketumpatan arus belitan, dll. Pendekatan ini membawa kepada penggunaan margin keselamatan yang besar untuk yang paling teruk- keadaan pemanasan kotak, mengakibatkan peningkatan dalam saiz mesin dan oleh itu peningkatan kos.
Terdapat dua jenis analisis haba: analisis litar bergumpal dan kaedah berangka.Kelebihan utama kaedah analisis ialah keupayaan untuk melakukan pengiraan dengan cepat dan tepat.Walau bagaimanapun, usaha yang besar mesti dibuat untuk menentukan litar dengan ketepatan yang mencukupi untuk mensimulasikan laluan terma.Sebaliknya, kaedah berangka secara kasar dibahagikan kepada dinamik bendalir pengiraan (CFD) dan analisis haba struktur (STA), yang kedua-duanya menggunakan analisis unsur terhingga (FEA).Kelebihan analisis berangka ialah ia membolehkan anda memodelkan geometri peranti.Walau bagaimanapun, persediaan dan pengiraan sistem kadangkala sukar.Artikel saintifik yang dibincangkan di bawah adalah contoh terpilih analisis terma dan elektromagnet pelbagai motor aruhan moden.Artikel-artikel ini mendorong penulis untuk mengkaji fenomena terma dalam motor tak segerak dan kaedah untuk penyejukannya.
Pil-Wan Han1 terlibat dalam analisis haba dan elektromagnet MI.Kaedah analisis litar bergumpal digunakan untuk analisis haba, dan kaedah unsur terhingga magnet yang berubah-ubah masa digunakan untuk analisis elektromagnet.Untuk menyediakan perlindungan beban terma dengan betul dalam mana-mana aplikasi industri, suhu belitan stator mesti dianggarkan dengan pasti.Ahmed et al.2 mencadangkan model rangkaian haba tertib lebih tinggi berdasarkan pertimbangan terma dan termodinamik dalam.Pembangunan kaedah pemodelan terma untuk tujuan perlindungan terma industri mendapat manfaat daripada penyelesaian analisis dan pertimbangan parameter terma.
Nair et al.3 menggunakan analisis gabungan IM 39 kW dan analisis haba berangka 3D untuk meramalkan taburan terma dalam mesin elektrik.Ying et al.4 menganalisis IM tertutup sepenuhnya disejukkan kipas (TEFC) dengan anggaran suhu 3D.Moon et al.5 mengkaji sifat aliran haba IM TEFC menggunakan CFD.Model peralihan motor LPTN telah diberikan oleh Todd et al.6.Data suhu eksperimen digunakan bersama-sama dengan suhu terkira yang diperoleh daripada model LPTN yang dicadangkan.Peter et al.7 menggunakan CFD untuk mengkaji aliran udara yang mempengaruhi kelakuan terma motor elektrik.
Cabral et al8 mencadangkan model terma IM mudah di mana suhu mesin diperoleh dengan menggunakan persamaan resapan haba silinder.Nategh et al.9 mengkaji sistem motor daya tarikan pengudaraan sendiri menggunakan CFD untuk menguji ketepatan komponen yang dioptimumkan.Oleh itu, kajian berangka dan eksperimen boleh digunakan untuk mensimulasikan analisis haba motor aruhan, lihat rajah.2.
Yinye et al.10 mencadangkan reka bentuk untuk menambah baik pengurusan terma dengan mengeksploitasi sifat terma biasa bahan standard dan sumber biasa kehilangan bahagian mesin.Marco et al.11 membentangkan kriteria untuk mereka bentuk sistem penyejukan dan jaket air untuk komponen mesin menggunakan model CFD dan LPTN.Yaohui et al.12 menyediakan pelbagai garis panduan untuk memilih kaedah penyejukan yang sesuai dan menilai prestasi awal dalam proses reka bentuk.Nell et al.13 mencadangkan untuk menggunakan model bagi simulasi elektromagnet-terma berganding untuk julat nilai tertentu, tahap perincian dan kuasa pengiraan untuk masalah multifizik.Jean et al.14 dan Kim et al.15 mengkaji taburan suhu motor aruhan yang disejukkan udara menggunakan medan FEM berganding 3D.Kira data input menggunakan analisis medan arus pusaran 3D untuk mencari kehilangan Joule dan menggunakannya untuk analisis terma.
Michel et al.16 membandingkan kipas penyejuk emparan konvensional dengan kipas paksi pelbagai reka bentuk melalui simulasi dan eksperimen.Salah satu reka bentuk ini mencapai peningkatan yang kecil tetapi ketara dalam kecekapan enjin sambil mengekalkan suhu operasi yang sama.
Lu et al.17 menggunakan kaedah litar magnet setara dalam kombinasi dengan model Boglietti untuk menganggar kehilangan besi pada aci motor aruhan.Penulis menganggap bahawa taburan ketumpatan fluks magnet dalam mana-mana keratan rentas di dalam motor gelendong adalah seragam.Mereka membandingkan kaedah mereka dengan keputusan analisis unsur terhingga dan model eksperimen.Kaedah ini boleh digunakan untuk analisis ekspres MI, tetapi ketepatannya adalah terhad.
18 membentangkan pelbagai kaedah untuk menganalisis medan elektromagnet motor aruhan linear.Antaranya, kaedah untuk menganggar kehilangan kuasa dalam rel reaktif dan kaedah untuk meramal kenaikan suhu motor aruhan linear daya tarikan diterangkan.Kaedah ini boleh digunakan untuk meningkatkan kecekapan penukaran tenaga motor aruhan linear.
Zabdur et al.19 menyiasat prestasi jaket penyejuk menggunakan kaedah berangka tiga dimensi.Jaket penyejuk menggunakan air sebagai sumber utama penyejuk untuk IM tiga fasa, yang penting untuk kuasa dan suhu maksimum yang diperlukan untuk mengepam.Rippel et al.20 telah mempatenkan pendekatan baharu kepada sistem penyejukan cecair yang dipanggil penyejukan berlamina melintang, di mana penyejuk mengalir secara melintang melalui kawasan sempit yang dibentuk oleh lubang di antara satu sama lain berlamina magnetik.Deriszade et al.21 secara eksperimen menyiasat penyejukan motor daya tarikan dalam industri automotif menggunakan campuran etilena glikol dan air.Nilaikan prestasi pelbagai campuran dengan analisis cecair gelora CFD dan 3D.Kajian simulasi oleh Boopathi et al.22 menunjukkan bahawa julat suhu untuk enjin yang disejukkan dengan air (17-124°C) adalah jauh lebih kecil daripada enjin yang disejukkan dengan udara (104-250°C).Suhu maksimum motor penyejukan air aluminium dikurangkan sebanyak 50.4%, dan suhu maksimum motor penyejukan air PA6GF30 dikurangkan sebanyak 48.4%.Bezukov et al.23 menilai kesan pembentukan skala pada kekonduksian terma dinding enjin dengan sistem penyejukan cecair.Kajian telah menunjukkan bahawa filem oksida setebal 1.5 mm mengurangkan pemindahan haba sebanyak 30%, meningkatkan penggunaan bahan api dan mengurangkan kuasa enjin.
Tanguy et al.24 menjalankan eksperimen dengan pelbagai kadar aliran, suhu minyak, kelajuan putaran dan mod suntikan untuk motor elektrik menggunakan minyak pelincir sebagai penyejuk.Hubungan yang kukuh telah diwujudkan antara kadar aliran dan kecekapan penyejukan keseluruhan.Ha et al.25 mencadangkan menggunakan muncung titisan sebagai muncung untuk mengagihkan filem minyak secara sama rata dan memaksimumkan kecekapan penyejukan enjin.
Nandi et al.26 menganalisis kesan paip haba rata berbentuk L terhadap prestasi enjin dan pengurusan terma.Bahagian penyejat paip haba dipasang di selongsong motor atau dikebumikan di dalam aci motor, dan bahagian pemeluwap dipasang dan disejukkan oleh cecair atau udara yang beredar.Bellettre et al.27 mengkaji sistem penyejukan pepejal-cecair PCM untuk pemegun motor sementara.PCM menghamili kepala penggulungan, menurunkan suhu tempat panas dengan menyimpan tenaga haba terpendam.
Oleh itu, prestasi motor dan suhu dinilai menggunakan strategi penyejukan yang berbeza, lihat rajah.3. Litar penyejukan ini direka untuk mengawal suhu belitan, plat, kepala belitan, magnet, bangkai dan plat hujung.
Sistem penyejukan cecair terkenal dengan pemindahan haba yang cekap.Walau bagaimanapun, mengepam penyejuk di sekeliling enjin menggunakan banyak tenaga, yang mengurangkan output kuasa berkesan enjin.Sistem penyejukan udara, sebaliknya, adalah kaedah yang digunakan secara meluas kerana kosnya yang rendah dan kemudahan naik taraf.Walau bagaimanapun, ia masih kurang cekap daripada sistem penyejukan cecair.Pendekatan bersepadu diperlukan yang boleh menggabungkan prestasi pemindahan haba yang tinggi bagi sistem penyejuk cecair dengan kos rendah sistem penyejukan udara tanpa menggunakan tenaga tambahan.
Artikel ini menyenaraikan dan menganalisis kehilangan haba dalam AD.Mekanisme masalah ini, serta pemanasan dan penyejukan motor aruhan, dijelaskan dalam bahagian Kehilangan Haba dalam Motor Aruhan melalui Strategi Penyejukan.Kehilangan haba teras motor aruhan ditukar kepada haba.Oleh itu, artikel ini membincangkan mekanisme pemindahan haba di dalam enjin secara konduksi dan perolakan paksa.Pemodelan terma IM menggunakan persamaan kesinambungan, persamaan Navier-Stokes/momentum dan persamaan tenaga dilaporkan.Para penyelidik melakukan kajian terma analitik dan berangka IM untuk menganggarkan suhu belitan stator untuk tujuan tunggal mengawal rejim terma motor elektrik.Artikel ini memfokuskan pada analisis terma IM penyejuk udara dan analisis terma bagi IM penyejuk udara dan air bersepadu menggunakan pemodelan CAD dan simulasi ANSYS Fluent.Dan kelebihan terma model bersepadu yang dipertingkatkan bagi sistem penyejukan udara dan penyejukan air dianalisis secara mendalam.Seperti yang dinyatakan di atas, dokumen yang disenaraikan di sini bukanlah ringkasan keadaan seni dalam bidang fenomena haba dan penyejukan motor aruhan, tetapi ia menunjukkan banyak masalah yang perlu diselesaikan untuk memastikan operasi motor aruhan yang boleh dipercayai .
Kehilangan haba biasanya dibahagikan kepada kehilangan kuprum, kehilangan besi dan kehilangan geseran/mekanikal.
Kehilangan kuprum adalah hasil daripada pemanasan Joule disebabkan oleh kerintangan konduktor dan boleh dikira sebagai 10.28:
di mana q̇g ialah haba yang dijana, I dan Ve ialah arus nominal dan voltan, masing-masing, dan Re ialah rintangan kuprum.
Kehilangan besi, juga dikenali sebagai kehilangan parasit, adalah jenis kehilangan utama kedua yang menyebabkan histeresis dan kehilangan arus pusar dalam AM, terutamanya disebabkan oleh medan magnet yang berubah-ubah masa.Ia dikira oleh persamaan Steinmetz lanjutan, yang pekalinya boleh dianggap malar atau berubah bergantung pada keadaan operasi10,28,29.
di mana Khn ialah faktor kehilangan histerisis yang diperolehi daripada rajah kehilangan teras, Ken ialah faktor kehilangan arus pusar, N ialah indeks harmonik, Bn dan f ialah ketumpatan fluks puncak dan kekerapan pengujaan bukan sinusoidal, masing-masing.Persamaan di atas boleh dipermudahkan lagi seperti berikut10,29:
Antaranya, K1 dan K2 masing-masing ialah faktor kehilangan teras dan kehilangan arus pusar (qec), kehilangan histerisis (qh), dan kehilangan berlebihan (qex).
Kehilangan beban angin dan geseran adalah dua punca utama kehilangan mekanikal dalam IM.Kehilangan angin dan geseran ialah 10,
Dalam formula, n ialah kelajuan putaran, Kfb ialah pekali kehilangan geseran, D ialah diameter luar rotor, l ialah panjang rotor, G ialah berat rotor 10.
Mekanisme utama untuk pemindahan haba dalam enjin adalah melalui pengaliran dan pemanasan dalaman, seperti yang ditentukan oleh persamaan Poisson30 yang digunakan untuk contoh ini:
Semasa operasi, selepas masa tertentu apabila motor mencapai keadaan mantap, haba yang dihasilkan boleh dianggarkan dengan pemanasan berterusan fluks haba permukaan.Oleh itu, boleh diandaikan bahawa pengaliran di dalam enjin dijalankan dengan pembebasan haba dalaman.
Pemindahan haba antara sirip dan atmosfera sekeliling dianggap perolakan paksa, apabila bendalir dipaksa bergerak ke arah tertentu oleh daya luar.Perolakan boleh dinyatakan sebagai 30:
di mana h ialah pekali pemindahan haba (W/m2 K), A ialah luas permukaan, dan ΔT ialah perbezaan suhu antara permukaan pemindahan haba dan bahan pendingin yang berserenjang dengan permukaan.Nombor Nusselt (Nu) ialah ukuran nisbah pemindahan haba perolakan dan konduktif berserenjang dengan sempadan dan dipilih berdasarkan ciri aliran laminar dan turbulen.Mengikut kaedah empirikal, nombor Nusselt aliran gelora biasanya dikaitkan dengan nombor Reynolds dan nombor Prandtl, dinyatakan sebagai 30:
di mana h ialah pekali pemindahan haba perolakan (W/m2 K), l ialah panjang ciri, λ ialah kekonduksian terma bendalir (W/m K), dan nombor Prandtl (Pr) ialah ukuran nisbah bagi pekali resapan momentum kepada resapan terma (atau halaju dan ketebalan relatif lapisan sempadan terma), ditakrifkan sebagai 30:
di mana k dan cp ialah kekonduksian terma dan muatan haba tentu bagi cecair, masing-masing.Secara umum, udara dan air adalah penyejuk yang paling biasa untuk motor elektrik.Sifat cecair udara dan air pada suhu ambien ditunjukkan dalam Jadual 1.
Pemodelan terma IM adalah berdasarkan andaian berikut: keadaan mantap 3D, aliran gelora, udara ialah gas ideal, sinaran boleh diabaikan, bendalir Newtonian, bendalir tak boleh mampat, keadaan tiada gelincir dan sifat malar.Oleh itu, persamaan berikut digunakan untuk memenuhi undang-undang pemuliharaan jisim, momentum, dan tenaga dalam kawasan cecair.
Dalam kes umum, persamaan pemuliharaan jisim adalah sama dengan aliran jisim bersih ke dalam sel dengan cecair, ditentukan oleh formula:
Menurut undang-undang kedua Newton, kadar perubahan momentum zarah cecair adalah sama dengan jumlah daya yang bertindak ke atasnya, dan persamaan pemuliharaan momentum am boleh ditulis dalam bentuk vektor sebagai:
Istilah ∇p, ∇∙τij, dan ρg dalam persamaan di atas mewakili tekanan, kelikatan, dan graviti, masing-masing.Media penyejuk (udara, air, minyak, dsb.) yang digunakan sebagai penyejuk dalam mesin biasanya dianggap sebagai Newtonian.Persamaan yang ditunjukkan di sini hanya termasuk hubungan linear antara tegasan ricih dan kecerunan halaju (kadar terikan) berserenjang dengan arah ricih.Memandangkan kelikatan malar dan aliran mantap, persamaan (12) boleh ditukar kepada 31:
Mengikut undang-undang pertama termodinamik, kadar perubahan tenaga zarah cecair adalah sama dengan jumlah haba bersih yang dihasilkan oleh zarah cecair dan kuasa bersih yang dihasilkan oleh zarah cecair.Untuk aliran likat boleh mampat Newtonian, persamaan pemuliharaan tenaga boleh dinyatakan sebagai31:
dengan Cp ialah kapasiti haba pada tekanan malar, dan istilah ∇ ∙ (k∇T) berkaitan dengan kekonduksian terma melalui sempadan sel cecair, di mana k menandakan kekonduksian terma.Penukaran tenaga mekanikal kepada haba dianggap dari segi \(\varnothing\) (iaitu, fungsi pelesapan likat) dan ditakrifkan sebagai:
Di mana \(\rho\) ialah ketumpatan cecair, \(\mu\) ialah kelikatan cecair, u, v dan w ialah potensi arah x, y, z halaju cecair, masing-masing.Istilah ini menerangkan penukaran tenaga mekanikal kepada tenaga haba dan boleh diabaikan kerana ia hanya penting apabila kelikatan bendalir sangat tinggi dan kecerunan halaju bendalir adalah sangat besar.Dalam kes aliran mantap, haba tentu malar dan kekonduksian terma, persamaan tenaga diubah suai seperti berikut:
Persamaan asas ini diselesaikan untuk aliran laminar dalam sistem koordinat Cartes.Walau bagaimanapun, seperti banyak masalah teknikal lain, pengendalian mesin elektrik terutamanya dikaitkan dengan aliran bergelora.Oleh itu, persamaan ini diubah suai untuk membentuk kaedah purata Reynolds Navier-Stokes (RANS) untuk pemodelan pergolakan.
Dalam kerja ini, program ANSYS FLUENT 2021 untuk pemodelan CFD dengan keadaan sempadan yang sepadan telah dipilih, seperti model yang dipertimbangkan: enjin tak segerak dengan penyejukan udara dengan kapasiti 100 kW, diameter rotor 80.80 mm, diameter daripada stator 83.56 mm (dalaman) dan 190 mm (luaran), jurang udara 1.38 mm, jumlah panjang 234 mm, jumlah , ketebalan tulang rusuk 3 mm..
Model enjin penyejuk udara SolidWorks kemudiannya diimport ke dalam ANSYS Fluent dan disimulasikan.Selain itu, keputusan yang diperoleh disemak untuk memastikan ketepatan simulasi yang dilakukan.Selain itu, IM bersepadu udara dan air yang disejukkan telah dimodelkan menggunakan perisian SolidWorks 2017 dan disimulasikan menggunakan perisian ANSYS Fluent 2021 (Rajah 4).
Reka bentuk dan dimensi model ini diinspirasikan oleh siri aluminium Siemens 1LA9 dan dimodelkan dalam SolidWorks 2017. Model ini telah diubah suai sedikit untuk memenuhi keperluan perisian simulasi.Ubah suai model CAD dengan mengalih keluar bahagian yang tidak diingini, mengeluarkan fillet, chamfer dan banyak lagi apabila membuat model dengan ANSYS Workbench 2021.
Inovasi reka bentuk ialah jaket air, yang panjangnya ditentukan daripada hasil simulasi model pertama.Beberapa perubahan telah dibuat pada simulasi jaket air untuk mendapatkan hasil terbaik apabila menggunakan pinggang di ANSYS.Pelbagai bahagian IM ditunjukkan dalam rajah.5a–f.
(A).Teras pemutar dan aci IM.(b) teras pemegun IM.(c) belitan pemegun IM.(d) Rangka luar MI.(e) Jaket air IM.f) gabungan model IM yang disejukkan udara dan air.
Kipas yang dipasang pada aci menyediakan aliran udara malar 10 m/s dan suhu 30 °C pada permukaan sirip.Nilai kadar dipilih secara rawak bergantung pada kapasiti tekanan darah yang dianalisis dalam artikel ini, yang lebih besar daripada yang ditunjukkan dalam literatur.Zon panas termasuk rotor, stator, belitan stator dan bar sangkar rotor.Bahan pemegun dan pemutar adalah keluli, belitan dan rod sangkar adalah tembaga, rangka dan rusuk adalah aluminium.Haba yang dijana di kawasan ini adalah disebabkan oleh fenomena elektromagnet, seperti pemanasan Joule apabila arus luaran dialirkan melalui gegelung kuprum, serta perubahan dalam medan magnet.Kadar pelepasan haba pelbagai komponen telah diambil daripada pelbagai literatur yang tersedia untuk IM 100 kW.
IM penyejuk udara dan penyejukan air bersepadu, sebagai tambahan kepada keadaan di atas, juga termasuk jaket air, di mana keupayaan pemindahan haba dan keperluan kuasa pam dianalisis untuk pelbagai kadar aliran air (5 l/min, 10 l/min dan 15 l/min).Injap ini dipilih sebagai injap minimum, kerana keputusan tidak berubah dengan ketara untuk aliran di bawah 5 L/min.Di samping itu, kadar aliran 15 L/min telah dipilih sebagai nilai maksimum, kerana kuasa pengepaman meningkat dengan ketara walaupun suhu terus menurun.
Pelbagai model IM telah diimport ke dalam ANSYS Fluent dan diedit selanjutnya menggunakan ANSYS Design Modeler.Selanjutnya, selongsong berbentuk kotak dengan dimensi 0.3 × 0.3 × 0.5 m dibina di sekitar AD untuk menganalisis pergerakan udara di sekeliling enjin dan mengkaji penyingkiran haba ke atmosfera.Analisis serupa telah dilakukan untuk IM bersepadu udara dan air.
Model IM dimodelkan menggunakan kaedah berangka CFD dan FEM.Mesh dibina dalam CFD untuk membahagikan domain kepada beberapa komponen tertentu untuk mencari penyelesaian.Jerat tetrahedral dengan saiz elemen yang sesuai digunakan untuk geometri kompleks am komponen enjin.Semua antara muka telah diisi dengan 10 lapisan untuk mendapatkan hasil pemindahan haba permukaan yang tepat.Geometri grid dua model MI ditunjukkan dalam Rajah.6a, b.
Persamaan tenaga membolehkan anda mengkaji pemindahan haba dalam pelbagai bidang enjin.Model pergolakan K-epsilon dengan fungsi dinding standard dipilih untuk memodelkan pergolakan di sekeliling permukaan luar.Model ini mengambil kira tenaga kinetik (Ek) dan pelesapan gelora (epsilon).Tembaga, aluminium, keluli, udara dan air telah dipilih untuk sifat piawai mereka untuk digunakan dalam aplikasi masing-masing.Kadar pelesapan haba (lihat Jadual 2) diberikan sebagai input, dan keadaan zon bateri yang berbeza ditetapkan kepada 15, 17, 28, 32. Kelajuan udara di atas bekas motor ditetapkan kepada 10 m/s untuk kedua-dua model motor, dan dalam Selain itu, tiga kadar air yang berbeza telah diambil kira untuk jaket air (5 l/min, 10 l/min dan 15 l/min).Untuk ketepatan yang lebih tinggi, baki untuk semua persamaan ditetapkan sama dengan 1 × 10–6.Pilih algoritma SIMPLE (Kaedah Separa Implisit untuk Persamaan Tekanan) untuk menyelesaikan persamaan Navier Prime (NS).Selepas permulaan hibrid selesai, persediaan akan menjalankan 500 lelaran, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 7.
Masa siaran: Jul-24-2023