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A causa di i costi operativi è a longevità di u mutore, una strategia di gestione termica propria di u mutore hè estremamente impurtante.Questu articulu hà sviluppatu una strategia di gestione termale per i mutori di induzione per furnisce una durabilità megliu è migliurà l'efficienza.Inoltre, una rivista larga di a literatura nantu à i metudi di raffreddamentu di u mutore hè stata realizata.Comu u risultatu principale, hè datu un calculu termale di un mutore asincronu d'aria d'alta putenza, tenendu in contu u prublema ben cunnisciutu di a distribuzione di u calore.Inoltre, stu studiu prupone un approcciu integratu cù duie o più strategie di rinfrescamentu per risponde à i bisogni attuali.Un studiu numericu di un mudellu di un mutore asincronu 100 kW raffreddatu à l'aria è un mudellu di gestione termale mejoratu di u stessu mutore, induve un aumentu significativu di l'efficienza di u mutore hè ottenutu per mezu di una cumminazione di raffreddamentu d'aria è un sistema integratu di rinfrescante d'acqua. compiu.Un sistema integratu di raffreddamentu d'aria è d'acqua hè statu studiatu cù e versioni SolidWorks 2017 è ANSYS Fluent 2021.Trè flussi d'acqua sferenti (5 L/min, 10 L/min, è 15 L/min) sò stati analizati contr'à i mutori d'induzione cunvinziunali raffreddati à l'aria è verificati cù e risorse publicate dispunibili.L'analisi mostra chì per i diversi flussi (5 L/min, 10 L/min è 15 L/min rispettivamente) avemu ottenutu riduzioni di temperatura currispondenti di 2,94%, 4,79% è 7,69%.Dunque, i risultati mostranu chì u mutore di induzione incrustatu pò riduce in modu efficace a temperatura cumparatu cù u mutore d'induzione raffreddatu à l'aria.
U mutore elettricu hè unu di l'invenzioni chjave di a scienza moderna di l'ingegneria.I mutori elettrici sò usati in tuttu, da l'apparecchi domestici à i veiculi, cumprese l'industria automobilistica è aerospaziale.Nta l'ultimi anni, a pupularità di i mutori di induzione (AM) hà aumentatu per via di u so altu torque di partenza, un bonu cuntrollu di velocità è una capacità moderata di sopracarga (Fig. 1).I mutori à induzione ùn solu facenu i vostri lampadine, ma alimentanu a maiò parte di i gadgets in a vostra casa, da u vostru spazzole di denti à u vostru Tesla.L'energia meccanica in IM hè creata da u cuntattu di u campu magneticu di u statore è di u rotore.Inoltre, IM hè una opzione viable per via di u fornimentu limitatu di metalli di terra rara.Tuttavia, u principale svantaghju di l'AD hè chì a so vita è l'efficienza sò assai sensibili à a temperatura.I mutori di induzione cunsumanu circa 40% di l'electricità di u mondu, chì duverebbe purtari à pensà chì a gestione di u cunsumu di energia di sti machini hè critica.
L'equazioni di Arrhenius dice chì per ogni 10 ° C di crescita di a temperatura di u funziunamentu, a vita di tuttu u mutore hè dimezzata.Per quessa, per assicurà a affidabilità è aumentà a produtividade di a macchina, hè necessariu di attentu à u cuntrollu termale di a pressione di sangue.In u passatu, l'analisi termale hè stata trascurata è i disinfettori di u mutore anu cunsideratu u prublema solu à a periferia, basatu annantu à l'esperienza di designu o altre variàbili dimensionali, cum'è a densità di corrente di bobina, etc. e cundizioni di riscaldamentu di u casu, risultatu in un aumentu di a taglia di a macchina è dunque un aumentu di u costu.
Ci hè dui tipi di analisi termale: analisi di circuitu lumped è metudi numerichi.U vantaghju principali di i metudi analitici hè a capacità di fà calculi rapidamente è precisamente.Tuttavia, un sforzu considerableu deve esse fattu per definisce i circuiti cù una precisione abbastanza per simulà i camini termali.Per d 'altra banda, i metudi numerichi sò apprussimatamente divisi in dinamica di fluidu computazionale (CFD) è analisi termica strutturale (STA), chì utilizanu l'analisi di elementi finiti (FEA).U vantaghju di l'analisi numerica hè chì vi permette di mudificà a geometria di u dispusitivu.Tuttavia, a cunfigurazione di u sistema è i calculi pò esse qualchì volta difficili.L'articuli scientifichi discututi quì sottu sò esempi selezziunati di l'analisi termale è elettromagnetica di diversi mutori di induzione muderni.Questi articuli anu incitatu l'autori à studià i fenomeni termali in i mutori asincroni è i metudi per u so rinfriscamentu.
Pil-Wan Han1 hè stata impegnata in l'analisi termale è elettromagnetica di MI.U metudu di analisi di circuitu lumped hè utilizatu per l'analisi termale, è u metudu di elementi finiti magnetici chì varianu in u tempu hè utilizatu per l'analisi elettromagnetica.Per furnisce bè a prutezzione di sovraccarichi termichi in ogni applicazione industriale, a temperatura di l'avvolgimentu di u stator deve esse stimata in modu affidabile.Ahmed et al.2 pruposti un mudellu di rete di calore di l'ordine più altu basatu nantu à e considerazioni termali è termodinamiche profonde.U sviluppu di i metudi di modellazione termale per scopi di prutezzione termica industriale beneficia di suluzioni analitiche è cunsiderazione di parametri termichi.
Nair et al.3 anu utilizatu un analisi cumminatu di un IM 39 kW è un analisi termale numericu 3D per predichendu a distribuzione termale in una macchina elettrica.Ying et al.4 analizò IMs cumplettamente chjusi (TEFC) di fan-cooled cun stima di temperatura 3D.Luna et al.5 hà studiatu e proprietà di flussu di calore di IM TEFC cù CFD.U mudellu di transizione di u mutore LPTN hè statu datu da Todd et al.6.I dati di temperatura sperimentali sò usati cù e temperature calculate derivate da u mudellu LPTN prupostu.Petru et al.7 anu utilizatu CFD per studià u flussu di l'aria chì afecta u cumpurtamentu termale di i mutori elettrici.
Cabral et al8 prupostu un mudellu termale IM simplice in quale a temperatura di a macchina hè stata ottenuta da l'applicazioni di l'equazione di diffusione di calore di cilindru.Nategh et al.9 hà studiatu un sistema di mutore di trazione autoventilatu cù CFD per pruvà a precisione di cumpunenti ottimizzati.Cusì, studii numerichi è spirimintali ponu esse aduprati per simulà l'analisi termale di i mutori di induzione, vede fig.2.
Yinye et al.10 prupostu un disignu per migliurà a gestione termale sfruttendu e proprietà termali cumuni di materiali standard è fonti cumuni di perdita di parti di a macchina.Marco et al.11 hà presentatu criteri per u disignu di sistemi di rinfrescante è giacche d'acqua per i cumpunenti di a macchina cù mudelli CFD è LPTN.Yaohui et al.12 furniscenu diverse linee guida per selezziunà un metudu di rinfrescante appropritatu è evaluà u rendiment prima di u prucessu di disignu.Nell et al.13 pruposti di utilizà mudelli per a simulazione elettromagnetica-termica accoppiata per una determinata gamma di valori, livellu di dettagliu è putenza computazionale per un prublema multifisica.Jean et al.14 è Kim et al.15 anu studiatu a distribuzione di a temperatura di un mutore d'induzione rinfriscatu à l'aria cù un campu FEM accoppiatu 3D.Calculate i dati di input usendu l'analisi di u campu di eddy current 3D per truvà perdite Joule è aduprate per l'analisi termica.
Michel et al.16 paragunanu i fan di rinfrescante centrifuga cunvinziunali cù i fanali assiali di diversi disinni attraversu simulazioni è esperimenti.Unu di sti disinni hà ottinutu migliure chjuche ma significative in l'efficienza di u mutore mantenendu a stessa temperatura operativa.
Lu et al.17 utilizatu u metudu di circuitu magnetichi equivalenti in cumbinazioni cù u mudellu Boglietti per stime perditi di ferru nantu à l'arbulu di un mutore à induzione.L'autori assume chì a distribuzione di a densità di flussu magneticu in ogni sezione trasversale in u mutore di u spindle hè uniforme.Anu paragunatu u so metudu cù i risultati di l'analisi di elementi finiti è mudelli sperimentali.Stu metudu pò esse usatu per l'analisi espressa di MI, ma a so precisione hè limitata.
18 presenta diversi metudi per analizà u campu elettromagneticu di i mutori di induzione lineari.Frà elli, i metudi di stima di perdite di putenza in i rails reattivi è i metudi per predichendu l'aumentu di a temperatura di i mutori di induzione lineari di trazione sò descritti.Questi metudi ponu esse aduprati per migliurà l'efficienza di cunversione di l'energia di i mutori à induzione lineari.
Zabdur et al.19 hà investigatu u rendiment di giacche di rinfrescante cù un metudu numericu tridimensionale.A giacca di rinfrescante usa l'acqua cum'è a fonte principale di refrigerante per l'IM trifase, chì hè impurtante per a putenza è a temperatura massima necessaria per u pumping.Rippel et al.20 anu patentatu un novu approcciu à i sistemi di rinfrescante liquidu chjamatu cooling trasversale laminatu, in quale u refrigerante scorri transversalmente attraversu regioni strette formate da buchi in ogni altra laminazione magnetica.Deriszade et al.21 hà investigatu sperimentalmente u raffreddamentu di i mutori di trazione in l'industria di l'automobile utilizendu una mistura di etilenglicol è acqua.Evaluate a prestazione di diverse miscele cù CFD è analisi di fluidi turbulenti 3D.Un studiu di simulazione di Boopathi et al.22 hà dimustratu chì l'intervallu di temperatura per i motori rinfriscati à l'acqua (17-124 ° C) hè significativamente più chjucu cà per i motori rinfriscati à l'aria (104-250 ° C).A temperatura massima di u mutore d'acqua d'aluminiu hè ridutta di 50,4%, è a temperatura massima di u mutore di l'acqua PA6GF30 hè ridutta di 48,4%.Bezukov et al.23 hà evaluatu l'effettu di a furmazione di scala nantu à a conductività termale di u muru di u mutore cù un sistema di rinfrescante liquidu.I studii anu dimustratu chì un film d'ossidu di 1,5 mm di spessore riduce u trasferimentu di calore da 30%, aumenta u cunsumu di carburante è riduce a putenza di u mutore.
Tanguy et al.24 anu realizatu esperimenti cù diversi flussi, temperature di l'oliu, velocità di rotazione è modi d'iniezione per i mutori elettrici chì utilizanu l'oliu lubricante cum'è refrigerante.Una forte relazione hè stata stabilita trà u flussu è l'efficienza generale di raffreddamentu.Ha et al.25 suggerenu l'utilizazione di bocchi di goccia cum'è bocchi per distribuisce uniformemente a film d'oliu è maximizà l'efficienza di rinfrescante di u mutore.
Nandi et al.26 analizatu l'effettu di i tubi di calore flat in forma di L nantu à u rendiment di u mutore è a gestione termale.A parte di l'evaporatore di u pipa di calore hè stallata in a carcassa di u mutore o intarrata in l'arbre di u mutore, è a parte di u condensatore hè stallatu è rinfriscata da u liquidu circulante o l'aria.Bellettre et al.27 hà studiatu un sistema di rinfrescamentu solidu-liquidu PCM per un stator di mutore transitoriu.U PCM impregna i capi di avvolgimentu, abbassendu a temperatura di u puntu caldu almacenendu energia termale latente.
Cusì, u rendiment di u mutore è a temperatura sò valutati cù diverse strategie di rinfrescamentu, vede fig.3. Questi circuiti di rinfrescante sò pensati per cuntrullà a temperatura di i bobinati, i platti, i capi di bobina, i magneti, a carcassa è i platti finali.
I sistemi di raffreddamentu liquidu sò cunnisciuti per u so trasferimentu di calore efficiente.Tuttavia, u pumping coolant intornu à u mutore cunsuma assai energia, chì riduce a putenza efficace di u mutore.Sistemi di raffreddamentu di l'aria, invece, sò un metudu assai utilizatu per via di u so prezzu bassu è a facilità d'aghjurnamentu.Tuttavia, hè sempre menu efficaci cà i sistemi di raffreddamentu liquidu.Hè necessariu un approcciu integratu chì pò cumminà l'alta prestazione di trasferimentu di calore di un sistema di raffreddamentu liquidu cù u prezzu bassu di un sistema di raffreddamentu d'aria senza cunsumà energia supplementu.
Questu articulu elencu è analizà e perdite di calore in AD.U miccanisimu di stu prublema, cume u riscaldamentu è u rinfrescante di i mutori di induzione, hè spiegatu in a sezione Perdita di Calore in Motori Induzione attraversu Strategie di Raffreddamentu.A perdita di calore di u core di un mutore d'induzione hè cunvertita in calore.Dunque, stu articulu discute u mecanismu di trasferimentu di calore in u mutore per cunduzzione è cunvezione forzata.Modellazione termica di IM cù equazioni di continuità, equazioni Navier-Stokes/momentum è equazioni di energia hè riportata.I circadori anu realizatu studii termali analitici è numerichi di IM per stimà a temperatura di l'avvolgimentu di u stator per u solu scopu di cuntrullà u regime termale di u mutore elettricu.Questu articulu si focalizeghja nantu à l'analisi termale di IMs raffreddati à l'aria è l'analisi termale di IMs integrati raffreddati à l'aria è à l'acqua cù a modellazione CAD è a simulazione ANSYS Fluent.È i vantaghji termali di u mudellu integratu di u sistema di rinfriscà à l'aria è l'acqua sò analizati in fondu.Cumu l'esitatu sopra, i ducumenti elencati quì ùn sò micca un riassuntu di u statu di l'arti in u campu di i fenomeni termichi è u rinfrescante di i muturi à induzione, ma indicanu assai prublemi chì devenu esse risolti per assicurà u funziunamentu affidabile di i mutori à induzione. .
A perdita di calore hè generalmente divisa in perdita di rame, perdita di ferru è perdita di attritu / meccanica.
E perdite di cobre sò u risultatu di u riscaldamentu Joule per a resistività di u cunduttore è ponu esse quantificate cum'è 10,28:
induve qg hè u calore generatu, I è Ve sò a corrente nominale è a tensione, rispettivamente, è Re hè a resistenza di rame.
A perdita di ferru, cunnisciuta ancu com'è perdita parassita, hè u sicondu tipu principale di perdita chì provoca l'isteresi è e perdite di corrente di Foucault in AM, principalmente causata da u campu magneticu chì varia in u tempu.Sò quantificati da l'equazione di Steinmetz estesa, chì i coefficienti ponu esse cunsiderati custanti o variàbili secondu e cundizioni di u funziunamentu10,28,29.
induve Khn hè u fattore di perdita di isteresi derivati da u diagramma di perdita di u core, Ken hè u fattore di perdita di corrente di Foucault, N hè l'indice armonicu, Bn è f sò a densità di flussu di punta è a frequenza di l'excitazione non sinusoidale, rispettivamente.L'equazioni di sopra pò esse simplificata più cum'è seguita10,29:
Frà elli, K1 è K2 sò u fattore di perdita di core è a perdita di corrente di Foucault (qec), a perdita di isteresi (qh) è a perdita eccessiva (qex), rispettivamente.
A carica di u ventu è a perdita di attritu sò e duie cause principali di perdite meccaniche in IM.Perdite di ventu è di attritu sò 10,
In a formula, n hè a vitezza di rotazione, Kfb hè u coefficiente di perdite di attritu, D hè u diametru esternu di u rotore, l hè a lunghezza di u rotore, G hè u pesu di u rotore 10.
U mecanismu primariu per u trasferimentu di calore in u mutore hè per via di a cunduzzione è u riscaldamentu internu, cum'è determinatu da l'equazione di Poisson30 applicata à questu esempiu:
Durante u funziunamentu, dopu à un certu puntu in u tempu quandu u mutore righjunghji u statu fermu, u calore generatu pò esse apprussimatu da un riscaldamentu constante di u flussu di calore di a superficia.Dunque, si pò assume chì a cunduzzione in u mutore hè realizatu cù a liberazione di u calore internu.
U trasferimentu di calore trà l'alette è l'atmosfera circundante hè cunsideratu cunvezione forzata, quandu u fluidu hè furzatu à spustà in una certa direzzione da una forza esterna.A cunvezzione pò esse espressa cum'è 30:
induve h hè u coefficient di trasferimentu di calore (W/m2 K), A hè a superficia, è ΔT hè a diferenza di temperatura trà a superficia di trasferimentu di calore è u refrigerante perpendiculare à a superficia.U numaru di Nusselt (Nu) hè una misura di u rapportu di trasferimentu di calore convective è cunduttivu perpendiculare à u cunfini è hè sceltu basatu nantu à e caratteristiche di u flussu laminar è turbulent.Sicondu u metudu empiricu, u numeru di Nusselt di u flussu turbulente hè generalmente assuciatu cù u numeru di Reynolds è u numeru Prandtl, spressu cum'è 30:
induve h hè u coefficiente di trasferimentu di calore cunvettivu (W/m2 K), l hè a lunghezza caratteristica, λ hè a conduttività termica di u fluidu (W/m K), è u numeru di Prandtl (Pr) hè una misura di u rapportu di u fluidu. u coefficient di diffusione di u momentu à a diffusività termale (o a velocità è u grossu relative di a capa limite termale), definitu cum'è 30:
induve k è cp sò a cunduttività termale è a capacità di calori specifichi di u liquidu, rispettivamente.In generale, l'aria è l'acqua sò i refrigeranti più cumuni per i motori elettrici.I pruprietà di u liquidu di l'aria è l'acqua à a temperatura di l'ambienti sò mostrati in a Tabella 1.
U modellu termale IM hè basatu annantu à i seguenti supposizioni: 3D steady state, turbulent flow, aria hè un gas ideale, radiazione insignificante, fluidu newtonian, fluidu incompressible, cundizione senza slip, è proprietà custanti.Dunque, l'equazioni seguenti sò aduprate per cumpiendu e lege di cunservazione di massa, momentum è energia in a regione liquida.
In u casu generale, l'equazioni di cunservazione di massa hè uguali à u flussu di massa nettu in a cellula cù u liquidu, determinata da a formula:
Sicondu a seconda lege di Newton, u ritmu di cambiamentu di u momentu di una particella liquida hè uguali à a summa di e forze chì agiscenu nantu à questu, è l'equazioni generale di conservazione di u momentu pò esse scritta in forma vettoriale cum'è:
I termini ∇p, ∇∙τij, è ρg in l'equazioni sopra rapprisentanu a pressione, a viscosità è a gravità, rispettivamente.I media di rinfrescamentu (aria, acqua, oliu, etc.) usati cum'è refrigeranti in i machini sò generalmente cunsiderati Newtoniani.L'equazioni mostrate quì includenu solu una relazione lineare trà u sforzu di cisura è un gradiente di velocità (velocità di strain) perpendiculare à a direzzione di cisura.Cunsiderendu a viscosità constante è u flussu stabile, l'equazione (12) pò esse cambiata à 31:
Sicondu a prima lege di a termodinamica, a tarifa di cambiamentu di l'energia di una particella liquida hè uguale à a summa di u calore nettu generatu da a particella liquida è a putenza netta prodotta da a particella liquida.Per un flussu viscoso compressibile newtoniano, l'equazione di conservazione di l'energia pò esse espressa cum'è31:
induve Cp hè a capacità di calore à pressione constante, è u terminu ∇ ∙ (k∇T) hè in relazione cù a cunductività termale attraversu u cunfini di a cellula di liquidu, induve k denota a conduttività termale.A cunversione di l'energia meccanica in calore hè cunsiderata in termini di \(\varnothing\) (vale à dì, a funzione di dissipazione viscosa) è hè definita cum'è:
Induve \(\rho\) hè a densità di u liquidu, \(\mu\) hè a viscosità di u liquidu, u, v è w sò u putenziale di a direzzione x, y, z di a velocità di u liquidu, rispettivamente.Stu termu descrive a cunversione di l'energia meccanica in energia termale è pò esse ignoratu perchè hè solu impurtante quandu a viscosità di u fluidu hè assai alta è u gradiente di velocità di u fluidu hè assai grande.In u casu di u flussu stabile, u calore specificu constantu è a conductività termale, l'equazioni di l'energia hè mudificata cum'è seguente:
Queste equazioni basi sò risolte per u flussu laminare in u sistema di coordenate cartesiane.Tuttavia, cum'è parechji altri prublemi tecnichi, u funziunamentu di e macchine elettriche hè principalmente assuciatu cù flussi turbulenti.Per quessa, sti equazioni sò mudificate per furmà u metudu di media di Reynolds Navier-Stokes (RANS) per a modellazione di turbulenza.
In questu travagliu, u prugramma ANSYS FLUENT 2021 per a modellazione CFD cù e cundizioni di cunfini currispondente hè statu sceltu, cum'è u mudellu cunsideratu: un mutore asincronu cù un rinfrescante d'aria cù una capacità di 100 kW, u diametru di u rotore 80,80 mm, u diametru. di u stator 83,56 mm (internu) è 190 mm (esternu), un intervallu d'aria di 1,38 mm, a lunghezza tutale di 234 mm, a quantità , u gruixu di i costi 3 mm..
U mudellu di mutore SolidWorks raffreddatu à l'aria hè allora impurtatu in ANSYS Fluent è simulatu.Inoltre, i risultati ottenuti sò verificati per assicurà a precisione di a simulazione realizata.Inoltre, un IM integratu raffreddatu à l'aria è à l'acqua hè statu modellatu cù u software SolidWorks 2017 è simulatu cù u software ANSYS Fluent 2021 (Figura 4).
U disignu è e dimensioni di stu mudellu sò inspirati da a serie d'aluminiu Siemens 1LA9 è modellati in SolidWorks 2017. U mudellu hè statu ligeramente mudificatu per adattà à i bisogni di u software di simulazione.Mudificà i mudelli CAD rimuovendu parti indesiderate, rimuovendu filetti, smussi, è più quandu si modella cù ANSYS Workbench 2021.
Una innovazione di designu hè a giacca d'acqua, a durata di quale hè stata determinata da i risultati di simulazione di u primu mudellu.Certi cambiamenti sò stati fatti à a simulazione di giacca d'acqua per ottene u megliu risultati quandu si usa a cintura in ANSYS.Diversi parti di l'IM sò mostrati in a fig.5a-f.
(A).Nucleu di rotore è albero IM.(b) Noyau di stator IM.(c) Enroulement du stator IM.(d) Frame esternu di u MI.(e) giacca d'acqua IM.f) cumminazione di mudelli IM raffreddati à l'aria è à l'acqua.
U ventilatore à l'arburu furnisce un flussu d'aria constante di 10 m/s è una temperatura di 30 ° C à a superficia di l'alette.U valore di a tarifa hè sceltu aleatoriamente secondu a capacità di a pressione di sangue analizata in questu articulu, chì hè più grande di quellu indicatu in a literatura.A zona calda include u rotore, u stator, l'avvolgimentu di u stator è e barre di gabbia di rotore.I materiali di u stator è u rotore sò l'acciaio, l'avvolgimenti è i verri di cage sò di ramu, u quadru è e coste sò aluminiu.U calore generatu in questi spazii hè duvuta à i fenomeni elettromagnetici, cum'è u riscaldamentu Joule quandu un currente esternu passa per una bobina di rame, è ancu i cambiamenti in u campu magneticu.I tassi di liberazione di u calore di i diversi cumpunenti sò stati pigliati da diverse letteratura disponibile per un IM 100 kW.
L'IM integrati rinfriscati à l'aria è à l'acqua, in più di e cundizioni sopra, includenu ancu una giacca d'acqua, in quale e capacità di trasferimentu di calore è i bisogni di a putenza di a pompa sò stati analizati per diversi flussi d'acqua (5 l / min, 10 l / min). è 15 l/min).Questa valvula hè stata scelta cum'è a valvula minima, postu chì i risultati ùn anu cambiatu significativamente per i flussi sottu 5 L / min.Inoltre, un flussu di 15 L / min hè statu sceltu cum'è u valore massimu, postu chì a putenza di pumping hà aumentatu significativamente malgradu u fattu chì a temperatura cuntinuava a caduta.
Diversi mudelli IM sò stati impurtati in ANSYS Fluent è editati ulteriormente cù ANSYS Design Modeler.In più, un casu in forma di scatula cù dimensioni di 0,3 × 0,3 × 0,5 m hè statu custruitu intornu à l'AD per analizà u muvimentu di l'aria intornu à u mutore è studià a rimuzione di u calore in l'atmosfera.Analisi simili sò state realizate per IM integrati raffreddati à l'aria è à l'acqua.
U mudellu IM hè modellatu cù i metudi numerichi CFD è FEM.E maglie sò custruite in CFD per dividisce un duminiu in un certu numaru di cumpunenti per truvà una suluzione.E maglie tetraedriche cù dimensioni d'elementu adatte sò aduprate per a geometria cumplessa generale di cumpunenti di u mutore.Tutte l'interfaccia sò state piene di 10 strati per ottene risultati precisi di trasferimentu di calore di a superficia.A geometria di griglia di dui mudelli MI hè mostrata in Fig.6a, b.
L'equazioni di l'energia permette di studià u trasferimentu di calore in parechji spazii di u mutore.U mudellu di turbulenza K-epsilon cù funzioni standard di u muru hè statu sceltu per mudificà a turbulenza intornu à a superficia esterna.U mudellu piglia in contu l'energia cinetica (Ek) è a dissipazione turbulenta (epsilon).U ramu, l'aluminiu, l'azzaru, l'aria è l'acqua sò stati scelti per e so proprietà standard per l'usu in e so rispettive applicazioni.I tassi di dissipazione di u calore (vede Table 2) sò dati cum'è inputs, è e diverse cundizioni di a zona di a bateria sò stabiliti à 15, 17, 28, 32. A velocità di l'aria sopra u casu di u mutore hè stata stabilita à 10 m / s per i dui mudelli di mutore, è in Inoltre, trè ritmi d'acqua diffirenti sò stati cunsiderati per a giacca d'acqua (5 l / min, 10 l / min è 15 l / min).Per una precisione più grande, i residuali per tutte l'equazioni sò stati uguali à 1 × 10–6.Selezziunate l'algoritmu SIMPLE (Metudu Semi-Implicit for Pressure Equations) per risolve l'equazioni Navier Prime (NS).Dopu chì l'inizializazione hibrida hè cumpleta, a stallazione eseguirà 500 iterazioni, cum'è mostra in Figura 7.
Tempu di post: Jul-24-2023