本文關(guān)鍵詞：永磁調(diào)速器傳熱的最小熵產(chǎn)優(yōu)化分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：永磁調(diào)速器因其具有結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)速范圍寬、綠色環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于泵、離心機(jī)等旋轉(zhuǎn)設(shè)備當(dāng)中。目前關(guān)于永磁調(diào)速器的研究主要集中在電磁場、性能研究及應(yīng)用升級等方面,對永磁調(diào)速器的散熱及節(jié)能降耗等領(lǐng)域的研究卻鮮有報(bào)道�；陟禺a(chǎn)理論,對永磁調(diào)速器的散熱結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真分析,以熱力學(xué)第二定律為基礎(chǔ),推導(dǎo)出永磁調(diào)速器散熱過程的傳熱熵產(chǎn)率和流動(dòng)熵產(chǎn)率控制方程,建立了描述溫度場和流體流動(dòng)及熵產(chǎn)的數(shù)學(xué)模型;采用計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT對永磁調(diào)速器的側(cè)面散熱葉片和周向散熱翅片的結(jié)構(gòu)參數(shù)分別做了模擬研究,分析了葉片夾角、葉片數(shù)量、葉片高度及翅片數(shù)量、翅片高度、翅片間距對熵產(chǎn)和溫度場的影響,并且為了增強(qiáng)對流換熱,在側(cè)面葉片之間和周向翅片之間開對流孔,以熵產(chǎn)最小和溫升最大程度降低為目的,獲得最佳葉片參數(shù)和最佳翅片參數(shù);在獲得最佳參數(shù)之后建立整體優(yōu)化模型,將側(cè)面葉片優(yōu)化結(jié)果,周向翅片優(yōu)化結(jié)果和整體優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行對比,驗(yàn)證了整體優(yōu)化模型的散熱節(jié)能效果最好,同時(shí)得到永磁調(diào)速器不可逆損失主要由傳熱熵產(chǎn)決定,葉片比翅片的散熱節(jié)能效果更好,對流孔在永磁調(diào)速器的散熱節(jié)能優(yōu)化中起著重要作用等結(jié)論。將理論分析與仿真分析結(jié)合起來,對永磁調(diào)速器的散熱結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的研究和分析,較為全面的掌握了結(jié)構(gòu)參數(shù)對永磁調(diào)速器散熱節(jié)能的影響規(guī)律,本文研究結(jié)果為永磁調(diào)速器的散熱節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了參考。
【關(guān)鍵詞】：永磁調(diào)速器 CFD方法 傳熱熵產(chǎn) 流動(dòng)熵產(chǎn) 散熱結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH139
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 主要符號表8-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 課題研究背景、目的、意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀12
• 1.3 課題的主要研究內(nèi)容12-13
• 1.4 本課題的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)13-14
• 第二章 永磁調(diào)速器熵產(chǎn)優(yōu)化分析的基本理論14-20
• 2.1 永磁調(diào)速器的結(jié)構(gòu)與工作原理14
• 2.2 熵產(chǎn)理論14-15
• 2.3 永磁調(diào)速器數(shù)值仿真的數(shù)學(xué)模型15-19
• 2.3.1 永磁調(diào)速器溫度場控制方程16-17
• 2.3.2 永磁調(diào)速器流體流動(dòng)控制方程17
• 2.3.3 傳熱熵產(chǎn)控制方程17-18
• 2.3.4 流動(dòng)熵產(chǎn)控制方程18-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第三章 基于CFD理論永磁調(diào)速器的仿真分析20-32
• 3.1 Ansys Workbench平臺簡介20-21
• 3.2 CFD技術(shù)基本理論21-22
• 3.3 永磁調(diào)速器的幾何模型22-24
• 3.3.1 幾何結(jié)構(gòu)及相關(guān)尺寸22-23
• 3.3.2 幾何模型建立23-24
• 3.4 網(wǎng)格劃分24-25
• 3.5 控制方程離散化25-27
• 3.5.1 離散格式確定26-27
• 3.5.2 求解器確定27
• 3.6 湍流模型選擇27-28
• 3.7 參數(shù)設(shè)置及邊界條件設(shè)定28-29
• 3.8 流場數(shù)值計(jì)算算法選定29-30
• 3.9 本章小結(jié)30-32
• 第四章 側(cè)面散熱葉片結(jié)構(gòu)參數(shù)對熵產(chǎn)和溫度場的影響32-47
• 4.1 封閉模型的熵產(chǎn)及溫度場分析32-35
• 4.1.1 基于FLUENT軟件的熵產(chǎn)仿真計(jì)算32
• 4.1.2 封閉模型的熵產(chǎn)和溫度場仿真結(jié)果分析32-34
• 4.1.3 側(cè)面散熱結(jié)構(gòu)研究參數(shù)的確定34-35
• 4.2 葉片結(jié)構(gòu)參數(shù)對熵產(chǎn)和溫度場的影響35-42
• 4.2.1 葉片夾角對熵產(chǎn)與溫度場的影響35-38
• 4.2.2 葉片數(shù)量對熵產(chǎn)與溫度場的影響38-40
• 4.2.3 葉片高度對熵產(chǎn)與溫度場的影響40-42
• 4.3 側(cè)面散熱結(jié)構(gòu)的優(yōu)化結(jié)果和分析42-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 第五章 周向散熱翅片結(jié)構(gòu)參數(shù)對熵產(chǎn)和溫度場的影響47-58
• 5.1 翅片數(shù)量對熵產(chǎn)和溫度場的影響47-49
• 5.2 翅片高度對熵產(chǎn)和溫度場的影響49-53
• 5.3 翅片間距對熵產(chǎn)和溫度場的影響53-55
• 5.4 周向散熱結(jié)構(gòu)的優(yōu)化結(jié)果和分析55-57
• 5.5 本章小結(jié)57-58
• 第六章 永磁調(diào)速器散熱結(jié)構(gòu)整體優(yōu)化的結(jié)果分析58-63
• 6.1 散熱結(jié)構(gòu)整體優(yōu)化模型58-59
• 6.2 整體優(yōu)化的結(jié)果分析59-61
• 6.2.1 整體優(yōu)化模型熵產(chǎn)的結(jié)果分析59-60
• 6.2.2 整體優(yōu)化模型溫度場的結(jié)果分析60-61
• 6.2.3 散熱節(jié)能優(yōu)化的結(jié)果對比分析61
• 6.3 散熱結(jié)構(gòu)參數(shù)對熵產(chǎn)和最高溫升的影響比較61-62
• 6.4 本章小結(jié)62-63
• 第七章 結(jié)論與展望63-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文69-70

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本文編號：340131