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《船用發(fā)電機(jī)多物理場耦合數(shù)值分析》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)校代碼：10289分類號：TM31密級：公開學(xué)號：102010048江蘇科技大學(xué)碩士學(xué)位論文船用發(fā)電機(jī)多物理場耦合數(shù)值分析研究生姓名劉飛導(dǎo)師姓名姚壽廣教授申請學(xué)位類別工學(xué)碩士學(xué)位授予單位江蘇科技大學(xué)學(xué)科專業(yè)輪機(jī)工程論文提交日期2013年01月04日研究方向輪機(jī)設(shè)備與系統(tǒng)的設(shè)計、仿論文答辯日期2013年03月12日真與控制和性能優(yōu)化答辯委員會主席蘇石川教授評閱人2013年03月20日分類號：TM31密級：公開學(xué)號：102010048工學(xué)碩士學(xué)位論文船用發(fā)電機(jī)多物理場耦合數(shù)值分析學(xué)生姓名劉飛指導(dǎo)教師姚壽廣教授江
2、蘇科技大學(xué)二O一三年三月AThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringCouplednumericalanalysisofmultiplephysicalfieldofmarinegeneratorSubmittedbyNameLiufeiSupervisedbyProfessorNameYaoShouguangJiangsuUniversityofScienceandTechnologyMarch
3、,2013江蘇科技大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：年月日江蘇科技大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本
4、人授權(quán)江蘇科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于：(1)保密□，在年解密后適用本授權(quán)書。(2)不保密□。學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：年月日年月日摘要摘要電機(jī)內(nèi)的多物理場是具有相互耦合關(guān)系的綜合物理場，因此只有采用耦合場的分析方法才能進(jìn)行更加準(zhǔn)確的分析。由于電機(jī)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，以往的多數(shù)研究中，多是把船用發(fā)電機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子部分分開進(jìn)行計算，本文同時考慮了船用發(fā)電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子及流場流道，并單獨(dú)對氣隙建立模型，作為流場
5、流道的一部分，與發(fā)電機(jī)固體部件表面發(fā)生對流換熱，進(jìn)而冷卻電機(jī)。利用經(jīng)驗(yàn)公式法計算熱源，選擇直接耦合分析方法，進(jìn)行船用發(fā)電機(jī)內(nèi)部流固熱耦合數(shù)值分析；在此基礎(chǔ)上建立發(fā)電機(jī)電磁-溫度的耦合分析模型，使用順序耦合分析方法，把電磁場分析結(jié)果直接加載到溫度場的分析中，完成耦合分析。首先根據(jù)電磁學(xué)理論，分別使用傳統(tǒng)計算方法與數(shù)值方法分析了船用發(fā)電機(jī)的電磁場，得到發(fā)電機(jī)電磁場的一些電磁參數(shù)，如磁通密度值，磁場強(qiáng)度值等，為下一步的耦合場分析奠定基礎(chǔ)。然后依據(jù)流體力學(xué)理論與傳熱學(xué)理論，建立控制方程，確定耦合分析的邊界條件，剖分耦
6、合模型，選擇求解器，完成船用發(fā)電機(jī)的流固熱耦合分析。最后，由于船用發(fā)電機(jī)流固熱耦合分析中發(fā)熱部件的熱源是使用集總參數(shù)法計算的平均熱源，在一定程度上造成結(jié)果的不精確，因此，依據(jù)計算電磁學(xué)與數(shù)值傳熱學(xué)理論，建立發(fā)電機(jī)電磁-溫度耦合分析的模型，剖分耦合模型，確定耦合邊界條件，把電磁場計算結(jié)果直接以生熱率的形式加載到溫度場的分析中作為熱源，選擇求解器，完成電機(jī)的電磁-溫度耦合分析。從分析中得到以下結(jié)果：從電磁場的分析中，得到船用發(fā)電機(jī)的磁通密度分布圖，磁場強(qiáng)度分布圖，清晰的看出發(fā)電機(jī)的磁回路情況與電磁參數(shù)值；從流固熱
7、耦合分析中，得到發(fā)電機(jī)流場的空氣流速分布值，壓力分布值，以及熱交換后空氣的溫度值，同樣也得到了發(fā)電機(jī)固體發(fā)熱部件的溫度分布值，方便的觀察到發(fā)電機(jī)溫度最高點(diǎn)區(qū)域。從電磁-溫度耦合分析中同樣得到了一些船用發(fā)電機(jī)的電磁參數(shù)及發(fā)電機(jī)固體部件的溫度分布情況。計算結(jié)果表明：對定子與轉(zhuǎn)子、流道同時建模，進(jìn)行耦合求解，計算結(jié)果更加清晰明了，直觀的反應(yīng)出兩者之間的導(dǎo)熱情況；進(jìn)行電磁-溫度的耦合求解，發(fā)電機(jī)固體部件的溫度梯度變化更加明顯，很清晰的反映出發(fā)電機(jī)固體部件的溫度分布。通過對船用發(fā)電機(jī)的電磁場、流場與溫度場的耦合情況研究
8、，得到了表征三個物理場特性的重要參數(shù)值，總結(jié)了船用發(fā)電機(jī)內(nèi)部物理場相互耦合關(guān)系的特征及規(guī)律，為船用發(fā)電機(jī)強(qiáng)化傳熱技術(shù)的深入研究及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計提供了理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：船用發(fā)電機(jī)；物理場；耦合分析I江蘇科技大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractAbstractThemultiplephysicalfieldofgeneratorisacomprehensivephysicalfield,andthere
