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基于SolidWorks Flow Simulation的油浸式变压器散热优化分析(二)

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发表于 2012-7-30 11:37:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
 4.网格划分

通过局部初始网格功能,指定整个箱体内变压器的热源部分作为初始网格,解析箱体中散热器和箱体区域内油的流动变化,通过此种方式细化狭长散热片内液体网格(图5)。


20120716095841678.jpg



  四、分析结果确定

  1.温度变化

完成设定后,就可以运行分析计算,得出各个部分的温度变化情况(图6),代表变压器的红色方块显示为热源,在整个模型内部不同的区域通过颜色显示温度的变化,从图6中可以获得详细的数据,油的温度为83.5℃左右,热源的温度约为120.7℃,出口气温在35~45℃,油面温度为80.2℃左右。


20120716095841678.jpg



  2.冷却油流动变化

  从图7中可以看到冷却油的流动方向,采用的是流动流线的方式。流动流线是一条曲线,其上任意点处的流速矢量都与该曲线相切。从流动流线的运动线路及颜色变化情况可以分析冷却油是否参与热交换的过程,对于其中未参加变化的空间说明未起到散热的作用,可以考虑更改冷却油的空间布置。

  3.结构优化

solidworks内对散热器的片体做尺寸关联驱动设置,通过优化正面散热片高度,控制油面温度的降低程度(图8)。


20120716095841678.jpg



  在优化选项设置内设定优化类型为尺寸,优化尺寸为正面散热片高度尺寸,优化范围设定为100~250mm,最大计算次数为5次,优化目标为最终油面平均温度70℃。

经过3次迭代计算,可得到正面散热片高度为165mm时,获得70℃左右的油面温度(图9)。


20120716095841678.jpg



  五、结语

  本文通过SolidWorks Flow Simulation对地下式组合变压器箱体内冷却油的自然对流循环的计算,可以很好地分析温度变化及油路循环状况,为设计检验及改进方法提供理论依据。通过对散热器片的优化分析设计,可以快速改进设计,达到缩短设计周期、提高设计准确性与产品设计质量的目的。
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发表于 2023-4-26 12:34:47 | 显示全部楼层
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