Fluent在电机水冷散热设计中的应用与优化

问题描述:

如下图所示,黄色的为线圈电机,其功率为500w每个,通过水冷散热,其进水口为1m/s,水冷板材料和电机线圈材料均为AL。查看模型整体温度。

fluent 电机水冷散热的图2

图 1 问题描述

外部建模

1、首先建立水道的流动模型如下图所示。

fluent 电机水冷散热的图4

图 2 水道草图2、建立水道壳体,通过拉伸及偏置进行水道的切除

fluent 电机水冷散热的图6

图 3水道实体3、建立电机及接触板等。


fluent 电机水冷散热的图8

图 4 热仿真电机总体模型

Workbench中的模型处理

4、导入到workbench中,通过spaceclaim进行体积抽取建立流体水道模型。

fluent 电机水冷散热的图10

图 5 spaceclaim中体积抽取5、用mesh进行网格划分可以将所有的part进行和并成一个part共节点,但是对于性能较低的电脑可以使用接触,仅将水道和流体进行共节点,电机及接触的板与水道进行绑定接触。

fluent 电机水冷散热的图12

图 6 网格划分6、点击setup,选择serial,单核进行计算(电脑有多核可以选择多核)。

fluent 电机水冷散热的图14

fluent 电机水冷散热的图16

图 7 fluent 启动

Fluent中的条件设置

7、初始条件设置,选择添加重力条件。fluent 电机水冷散热的图17fluent 电机水冷散热的图18

8、进口速度为1m/s,进行简单的计算,超过湍流的雷诺数,选择k-epsilon的湍流模型,参数默认即可。同时打开energy选项。

fluent 电机水冷散热的图20

图 8 湍流模型选择9、添加water的材料

fluent 电机水冷散热的图22

图 9 材料10、模型初始化。选择赋予相应的模型材料,设置电机的功率密度。功率密度等于功率除以发热电机体积。

fluent 电机水冷散热的图24

图 10 电机功率11、进行接触部分耦合

fluent 电机水冷散热的图26

图 11 接触耦合12、边界条件设置,其中inlet1和inlet2流速都是1m/s,进水温度295K。turbulent intensity为5%,hydraulic diameter为9.6mm。出口为大气压101325Pa。温度为295K。

fluent 电机水冷散热的图28

图 12进口边界条件

fluent 电机水冷散热的图30

图 13 出口边界条件13、对于外wall的设置考虑到空气散热,其heat flux为10W/m2。


fluent 电机水冷散热的图32

图 14 wall设置14、选择算法为simplec,选择gradient为green-gauss node based。其余参数默认。


fluent 电机水冷散热的图34

图 15算法选择15、残差设置。残差参数默认。

fluent 电机水冷散热的图36

图 16 残差设置16、初始化,选择standard initialization,对inlet1进行初始化。

fluent 电机水冷散热的图38

图 17 初始化17、计算,设置number of iterations为200。


fluent 电机水冷散热的图40

图 18 迭代数量

计算结果

18、计算残差曲线如下图所示。

fluent 电机水冷散热的图42

图 19 残差曲线


fluent 电机水冷散热的图44

图 20 散热效率及功率


fluent 电机水冷散热的图46

图 21整体模型温度



fluent 电机水冷散热的图48

图 22 水道内部压力



fluent 电机水冷散热的图50

图 23 水道内部流速


免责声明:本文系网络转载或改编,未找到原创作者,版权归原作者所有。如涉及版权,请联系删

QR Code
微信扫一扫,欢迎咨询~

联系我们
武汉格发信息技术有限公司
湖北省武汉市经开区科技园西路6号103孵化器
电话:155-2731-8020 座机:027-59821821
邮件:tanzw@gofarlic.com
Copyright © 2023 Gofarsoft Co.,Ltd. 保留所有权利
遇到许可问题?该如何解决!?
评估许可证实际采购量? 
不清楚软件许可证使用数据? 
收到软件厂商律师函!?  
想要少购买点许可证,节省费用? 
收到软件厂商侵权通告!?  
有正版license,但许可证不够用,需要新购? 
联系方式 155-2731-8020
预留信息,一起解决您的问题
* 姓名:
* 手机:

* 公司名称:

姓名不为空

手机不正确

公司不为空