Icepak培訓教程:對變壓器進行不同環境下的散熱模擬計算

2017-06-06  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

此變壓器油箱兩側有11個散熱片(實際上是左邊6片,右邊5片,上面圖片是另一個型號的變壓器,所研究的變壓器除散熱片數量外與圖中模型外貌基本一樣),單側散熱片上下均有連通管,使得油箱內的變壓器油與散熱片中的變壓器油可以自由流通。變壓器油箱外部尺寸1160*500*1260mm,壁厚10mm。散熱片外部尺寸15*600*1080mm,壁厚2~3mm,散熱片間距60,與油箱距離90,水平連通管分別安裝于散熱片組的上下端,貫通于水平對稱軸線上,其管徑為100mm。

變壓器外部為大氣環境溫度24攝氏度,自然對流;內部三個線圈的發熱功率為3775w,鐵芯發熱功率為570w。

在ANSYS WB下輕松通過DM,可以將變壓器的CAD模型導入Icepak。

Case1:環境溫度24C,海拔0米,模擬計算此變壓器的熱流分布。

切面溫度分布為:

變壓器內油的速度云圖:

變壓器內油的溫度分布云圖及切面速度矢量圖:

某翅片內油冷的速度矢量圖分布:

變壓器內部分空間的跡線分布:

鐵心及線圈的溫度分布:

Case2:將此變壓器放置于西藏拉薩,海拔高度3658米,6月1日(6月份溫度最高),環境溫度23C。

在Icepak里僅僅需要勾選Altitude,輸入3658米,即可模擬此海拔高度下的大氣環境。

輕松勾選Solar loading,加載太陽熱載荷,輸入日期、時間、時區、經緯度、天氣情況、變壓器布置的朝向,即可考慮太陽熱載荷。

計算結果如下:

變壓器內油的溫度分布:比海平面情況下溫度高約11C,這主要是由于海平面上升,導致空氣密度降低,相應的冷卻能力降低,同時太陽對變壓器殼體進行熱輻射,因此導致變壓器的最高溫度升高。

切面的溫度分布:

鐵心及線圈的溫度分布:

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