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电动汽车用高功率密度电机散热分析
| 论文题名： | 电动汽车用高功率密度电机散热分析 |
| 关键词： | 电动汽车;高功率密度电机;散热系统;结构模型 |
| 摘要： | 随着汽车工业的发展,汽车产销量逐年递增,在为人类交通带来便利的同时,也造成了环境问题、能源问题。化石能源短缺问题日益严重,研发电动汽车既能满足清洁能源的使用要求,又能进一步减少排放,有利于人类健康可持续发展。电动汽车用驱动电机因其工作于汽车内部,需要在有限体积输出更高的功率,也即要求驱动电机具有较高的功率密度。在电机效率一定的条件下,功率密度的提高势必带来损耗的增加,由于损耗而产生的发热将更为显著,高温不利于电机的正常工作,易造成绝缘老化甚至烧毁电机,因此如何有效散热成为车用高功率密度电机的研究重点。本文针对电机散热系统主要做了如下研究。 首先,通过流固耦合的方式,利用有限元方法分析了三种典型水套结构(环形水套、螺旋形水套、轴向形水套)的散热能力。应用传热学基本原理,建立了三种结构模型,讨论了三种水套结构内流体的速度变化。依据速度场结果计算对流传热系数,继续研究水套温度分布情况从而分析三种水套结构的散热能力。 其次,讨论了改变水套的结构参数对于水套散热能力的影响。通过研究不同水槽宽度、深度的变化对于冷却剂流速场的变化,可进一步推知水套的冷却能力,研究了结构参数变化与冷却效果好坏的关系。 再次,讨论冷却剂的变化对于水套冷却效果的影响。其中主要包括在不同流速下采用同种冷却剂时水套的冷却效果和应用不同种类冷却剂对于散热能力的影响。讨论不同流速下水套的冷却效果,研究流速变化对冷却的影响。研究用水、不同比例水与乙二醇混合溶剂和冷却油作为冷却剂其冷却效果的好坏。 最后,对螺旋形水套结构进行温升实验,通过对比实验结果与仿真结果情况证明采用流固耦合和有限元方法所得到仿真结果的正确性,和基于各仿真结果所做出的结论适用于实际情况。 |
| 作者： | 刘云飞 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 王晓远 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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