冷壓縮機溫度場仿真及其冷卻參數(shù)優(yōu)化分析
發(fā)布時間:2021-10-19 13:33
為明確冷壓縮機整機溫度場分布,尋求最優(yōu)冷卻設(shè)計參數(shù),本文以理化所自主研制的冷壓縮機為背景,對冷壓縮機進行傳熱與溫度場分布分析;诹黧w力學(xué)與傳熱學(xué)基本理論建立了涵蓋整個冷壓縮機的物理模型進行仿真計算。在此基礎(chǔ)上,通過CCD(中心組合設(shè)計)采樣,結(jié)合最小二乘法構(gòu)建系統(tǒng)溫度場等各變量的二階響應(yīng)面近似模型。隨后以向葉輪傳熱最小與轉(zhuǎn)子焊縫處平均溫度最高為優(yōu)化目標,采用多目標遺傳算法對整機冷卻參數(shù)進行優(yōu)化,探求最優(yōu)Pareto解組合方案。研究結(jié)果表明:冷壓縮機內(nèi)部負壓氦氣流場復(fù)雜,轉(zhuǎn)子散熱能力較差,冷卻參數(shù)對冷壓機溫度場分布影響較大。優(yōu)化得到冷壓縮機最優(yōu)冷卻參數(shù),并發(fā)現(xiàn)銅熱錨結(jié)構(gòu)有較大優(yōu)化空間,為以后冷壓縮機設(shè)計加工提供必要依據(jù)。
【文章來源】:工程熱物理學(xué)報. 2020,41(08)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【文章目錄】:
0 引言
1 冷壓縮機熱分析與仿真建模設(shè)置
1.1 冷壓縮機結(jié)構(gòu)傳熱分析與建模
1.2 冷壓縮機整機溫度場仿真計算
1.2.1 冷壓縮機內(nèi)熱源設(shè)置
1)繞組銅耗:
2)磁滯損耗
3)渦流損耗
1.2.2 計算條件設(shè)置
2 冷壓縮機計算結(jié)果及分析
2.1 溫度場與速度場初步仿真結(jié)果驗證
2.2 冷壓縮機仿真結(jié)果分析
2.3 冷壓縮機冷卻參數(shù)分析
2.3.1 冷壓縮機冷卻參數(shù)計算
2.3.2 冷壓縮機響應(yīng)面方程構(gòu)建
3 冷壓縮機冷卻參數(shù)多目標優(yōu)化
4 結(jié)論
【參考文獻】:
期刊論文
[1]HTR-PM主氦風(fēng)機電機冷卻性能分析[J]. 莫非,張佑杰,王宏,張勤昭. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(02)
[2]大科學(xué)工程建設(shè)低溫工程技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及前沿科學(xué)技術(shù)問題[J]. 張玙,王國平,胡忠軍,王美芬,李少鵬. 低溫工程. 2016(03)
[3]大型低溫超流氦制冷系統(tǒng)[J]. 張寧,伍繼浩,李青. 低溫與超導(dǎo). 2014(09)
[4]氦冷驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子端部溫度場仿真[J]. 戈寶軍,安萬強,陶大軍,林鵬. 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報. 2014(04)
[5]超流氦低溫系統(tǒng)發(fā)展及渦輪冷壓縮機的應(yīng)用[J]. 成安義,張啟勇,夏根海,宋慶勇. 低溫工程. 2011(04)
[6]基于確定性計算響應(yīng)面的復(fù)雜工程結(jié)構(gòu)不確定性建模研究[J]. 朱躍,張令彌. 計算力學(xué)學(xué)報. 2011(03)
[7]電機轉(zhuǎn)子內(nèi)部通風(fēng)冷卻系統(tǒng)的流動分析與結(jié)構(gòu)改進[J]. 傅耀,王彤,谷傳綱,徐偉,韓明. 工程熱物理學(xué)報. 2008(10)
[8]HTR-10主氦循環(huán)風(fēng)機的設(shè)計、試驗和運行[J]. 周惠忠,王捷,湯全法. 核動力工程. 2004(01)
[9]實心磁鐵推力磁軸承熱分析[J]. 孫首群,耿海鵬,虞烈. 電工技術(shù)學(xué)報. 2002(05)
博士論文
[1]高速永磁同步電機的損耗分析與溫度場計算[D]. 江善林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]飛輪儲能用高速永磁同步電機設(shè)計及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鮑海靜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]HTR-PM主氦風(fēng)機電磁軸承能量損耗計算與分析[D]. 吳沛財.清華大學(xué) 2014
[3]動力磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子位移檢測系統(tǒng)研究[D]. 郭麗平.大連交通大學(xué) 2007
本文編號:3444969
【文章來源】:工程熱物理學(xué)報. 2020,41(08)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【文章目錄】:
0 引言
1 冷壓縮機熱分析與仿真建模設(shè)置
1.1 冷壓縮機結(jié)構(gòu)傳熱分析與建模
1.2 冷壓縮機整機溫度場仿真計算
1.2.1 冷壓縮機內(nèi)熱源設(shè)置
1)繞組銅耗:
2)磁滯損耗
3)渦流損耗
1.2.2 計算條件設(shè)置
2 冷壓縮機計算結(jié)果及分析
2.1 溫度場與速度場初步仿真結(jié)果驗證
2.2 冷壓縮機仿真結(jié)果分析
2.3 冷壓縮機冷卻參數(shù)分析
2.3.1 冷壓縮機冷卻參數(shù)計算
2.3.2 冷壓縮機響應(yīng)面方程構(gòu)建
3 冷壓縮機冷卻參數(shù)多目標優(yōu)化
4 結(jié)論
【參考文獻】:
期刊論文
[1]HTR-PM主氦風(fēng)機電機冷卻性能分析[J]. 莫非,張佑杰,王宏,張勤昭. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(02)
[2]大科學(xué)工程建設(shè)低溫工程技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及前沿科學(xué)技術(shù)問題[J]. 張玙,王國平,胡忠軍,王美芬,李少鵬. 低溫工程. 2016(03)
[3]大型低溫超流氦制冷系統(tǒng)[J]. 張寧,伍繼浩,李青. 低溫與超導(dǎo). 2014(09)
[4]氦冷驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子端部溫度場仿真[J]. 戈寶軍,安萬強,陶大軍,林鵬. 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報. 2014(04)
[5]超流氦低溫系統(tǒng)發(fā)展及渦輪冷壓縮機的應(yīng)用[J]. 成安義,張啟勇,夏根海,宋慶勇. 低溫工程. 2011(04)
[6]基于確定性計算響應(yīng)面的復(fù)雜工程結(jié)構(gòu)不確定性建模研究[J]. 朱躍,張令彌. 計算力學(xué)學(xué)報. 2011(03)
[7]電機轉(zhuǎn)子內(nèi)部通風(fēng)冷卻系統(tǒng)的流動分析與結(jié)構(gòu)改進[J]. 傅耀,王彤,谷傳綱,徐偉,韓明. 工程熱物理學(xué)報. 2008(10)
[8]HTR-10主氦循環(huán)風(fēng)機的設(shè)計、試驗和運行[J]. 周惠忠,王捷,湯全法. 核動力工程. 2004(01)
[9]實心磁鐵推力磁軸承熱分析[J]. 孫首群,耿海鵬,虞烈. 電工技術(shù)學(xué)報. 2002(05)
博士論文
[1]高速永磁同步電機的損耗分析與溫度場計算[D]. 江善林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]飛輪儲能用高速永磁同步電機設(shè)計及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鮑海靜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]HTR-PM主氦風(fēng)機電磁軸承能量損耗計算與分析[D]. 吳沛財.清華大學(xué) 2014
[3]動力磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子位移檢測系統(tǒng)研究[D]. 郭麗平.大連交通大學(xué) 2007
本文編號:3444969
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