水冷式電機(jī)熱特性仿真研究開題報(bào)告

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1、安徽建筑大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告課題:水冷式電機(jī)熱特性仿真研究專業(yè):過(guò)程裝備與控制工程班級(jí):11過(guò)控2班學(xué)生姓名:何葉青學(xué)號(hào):11210060208指導(dǎo)教師:唐志國(guó)填表日期:2015.3.10安徽建筑大學(xué)機(jī)械與電氣工程學(xué)院二○一五年三月制表說(shuō)明1.抓好畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的開題報(bào)告是保證畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié).為了加強(qiáng)對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的過(guò)程管理，規(guī)范畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的開題報(bào)告,特印發(fā)此表。2.畢業(yè)生一般應(yīng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備過(guò)程中,通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研，主動(dòng)跟指導(dǎo)教師討論,完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的開題報(bào)告。3.此表經(jīng)過(guò)指導(dǎo)教師和有關(guān)人員簽字后,一

2、份由指導(dǎo)教師保存，一份交系教務(wù)辦公室,一份上交教務(wù)處。4.畢業(yè)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯時(shí)，必須提交這份畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告。一簡(jiǎn)表學(xué)生簡(jiǎn)況姓名何葉青性別男出生年月1994.01入學(xué)時(shí)間2011.9學(xué)號(hào)11210060208專業(yè)過(guò)程裝備與控制工程班級(jí)2班畢業(yè)設(shè)計(jì)︵論文︶課題名稱水冷式電機(jī)熱特性仿真研究課題來(lái)源指導(dǎo)老師擬題類型論文設(shè)計(jì)內(nèi)容和意義摘要新能源汽車要求驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率大、體積小，溫升是影響其功率密度提高的主要原因之一。因此研究汽車電機(jī)冷卻技術(shù)，特別是改進(jìn)設(shè)計(jì)還不完善的冷卻水套，對(duì)降低汽車電機(jī)溫度，使電機(jī)能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行有重要意義。利用流體力學(xué)理論和

3、傳熱學(xué)理論，本文提出在底部增加散熱球的設(shè)想。通過(guò)構(gòu)建一個(gè)水管模型，比較添加散熱球與不添加散熱球?qū)Τ隹跍囟鹊挠绊?，證明添加散熱球散熱效果更好;為了減少水阻且提出了圓潤(rùn)水道拐彎的方法，仿真證明此法得當(dāng)。這兩種設(shè)想為更好的設(shè)計(jì)電機(jī)冷卻水套在細(xì)節(jié)上作了改進(jìn)。本文以LDCM105-4,45kW的汽車水冷電動(dòng)機(jī)為例，計(jì)算出電機(jī)各部分鐵耗、銅耗等損耗，將這些損耗折算成相應(yīng)部位的功率密度。之后，建立電機(jī)定子及其水套的三維模型，對(duì)模型進(jìn)行剖分，把功率密度、材料、流體域、出口速度、入口速度等邊界條件帶入，計(jì)算出實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有模型的溫度變化圖和流量分布圖。仿真的結(jié)果暴露了原有模型的

4、一些缺陷，本人對(duì)模型改進(jìn)，改進(jìn)模型與原模型進(jìn)行了仿真對(duì)比分析，顯示新設(shè)計(jì)模型較原有模型散熱能力更強(qiáng)。改進(jìn)模型的提出為更好的設(shè)計(jì)電機(jī)冷卻水套在整體上做了改進(jìn)。本文又以改進(jìn)模型為樣本，研究電機(jī)冷卻系統(tǒng)的流體流速對(duì)電機(jī)內(nèi)溫度分布的影響。在流量和熱源不變的基礎(chǔ)上，改變水速，得到了流體流速和電機(jī)內(nèi)溫度的關(guān)系曲線。最后，結(jié)合本文在細(xì)節(jié)和整體上的研究成果，經(jīng)過(guò)綜合分析，集合優(yōu)點(diǎn)，以新設(shè)計(jì)模型為基礎(chǔ)，本人提出了一種全新的模型設(shè)想。二選題依據(jù)1.闡述該選題的研究意義，分析跟該課題有關(guān)的國(guó)內(nèi)外研究概況和發(fā)展趨勢(shì)隨著石油危機(jī)的出現(xiàn)，全球范圍內(nèi)能源問(wèn)題成為關(guān)注的焦點(diǎn)，人們的環(huán)保意

5、識(shí)越來(lái)越強(qiáng)，然而，公交車作為城市主要污染源之一卻成為人們生活中不可缺少的交通工具，汽車工業(yè)環(huán)保、節(jié)能的呼聲不斷提高，電動(dòng)汽車作為新能源汽車將是21世紀(jì)清潔、高效和節(jié)能的發(fā)展趨勢(shì)。近幾年來(lái)，電機(jī)技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，推動(dòng)了我國(guó)電機(jī)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，電機(jī)在汽車驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣，直流電機(jī)、交流電機(jī)、無(wú)刷電機(jī)、異步電機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī)等作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)已取得了較好的應(yīng)用效果。在溫度場(chǎng)方面，國(guó)外學(xué)者也有大量科研成果。1976年，A.F.Armor等人利用差分法分析了汽輪電機(jī)定子的全域溫度場(chǎng)，使各國(guó)專家眼前一亮，特別是電機(jī)溫度場(chǎng)方面的分析起到了劃時(shí)

6、代的意義，但是在熱傳遞方面，尤其是繞組和定子繞組間傳熱方面有一些不足。YangsooLee,Hyang-beomLee,Song-yopHahn，對(duì)定子缺相時(shí)和短路情況下多相感應(yīng)電機(jī)溫度場(chǎng)展開了深入的研究。此后，Jbtiouen,R,Mezani,S,Cannistra,G等學(xué)者采用熱源分析和近似溫度處理等方法仿真了溫度變化圖，對(duì)比了這些方法的實(shí)用性。國(guó)內(nèi)學(xué)者胡敏強(qiáng)等人提出了圓柱坐標(biāo)系下分析有限元模型的一種新型計(jì)算方法，適合分析電機(jī)溫度場(chǎng)，剖分單元為拱形單元，可以對(duì)整個(gè)電機(jī)全域溫度場(chǎng)進(jìn)行分析。哈爾濱理工大學(xué)的李偉力教授也在此方面做了大量研究，完成了許多電機(jī)

7、的溫度場(chǎng)計(jì)算，特別是在絕緣老化分析及繞組內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)溫度的影響方面成果顯著。2.國(guó)內(nèi)外主要參考文獻(xiàn)（列出作者、論文名稱、期刊名稱、出版年月）[1]韓占忠，王敬，蘭小平編．FLUENT流體工程仿真計(jì)算實(shí)例與應(yīng)用[M]．北京：北京理工大學(xué)出版社，2004[2]王福軍編著．計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析CFD軟件原理與應(yīng)用[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2004[3]柯坷.新能源汽車發(fā)展恰逢其時(shí)[[J].中國(guó)汽車界，2009,(5):34-35.[4]李翠萍，柴鳳，程樹康.冷卻水流速對(duì)汽車水冷電機(jī)溫升影響研究[[J].電機(jī)與控制學(xué)報(bào)，2012,34(2):1-5.[5]吳銀龍，

8、陸顯斌.高壓電機(jī)內(nèi)部流體場(chǎng)計(jì)算與分析[[J].防爆電機(jī)，2011,