Hitastjórnunargreining á innleiðslumótorum með því að sameina loftkælt kerfi og samþætt vatnskælikerfi

Þakka þér fyrir að heimsækja Nature.com.Þú ert að nota vafraútgáfu með takmarkaðan CSS stuðning.Til að fá bestu upplifunina mælum við með því að þú notir uppfærðan vafra (eða slökkva á eindrægnistillingu í Internet Explorer).Í millitíðinni, til að tryggja áframhaldandi stuðning, sýnum við síðuna án stíla og JavaScript.
Vegna rekstrarkostnaðar og langlífis hreyfilsins er rétta varmastjórnunarstefna vélarinnar afar mikilvæg.Þessi grein hefur þróað hitastjórnunarstefnu fyrir innleiðslumótora til að veita betri endingu og bæta skilvirkni.Auk þess var gerð víðtæk yfirferð á heimildum um kæliaðferðir véla.Sem aðalniðurstaða er gefinn hitauppstreymisútreikningur á loftkældum ósamstilltum mótor með miklum krafti, með hliðsjón af vel þekktu vandamáli hitadreifingar.Að auki leggur þessi rannsókn til samþætta nálgun með tveimur eða fleiri kæliaðferðum til að mæta núverandi þörfum.Töluleg rannsókn á líkani af 100 kW loftkældum ósamstilltum mótor og endurbættri hitastjórnunarlíkani af sama mótor, þar sem veruleg aukning á skilvirkni mótora næst með blöndu af loftkælingu og samþættu vatnskælikerfi, hefur verið gerð. framkvæmt.Samþætt loftkælt og vatnskælt kerfi var rannsakað með SolidWorks 2017 og ANSYS Fluent 2021 útgáfum.Þrjú mismunandi vatnsrennsli (5 l/mín., 10 l/mín. og 15 l/mín.) voru greind með hefðbundnum loftkældum örvunarmótorum og staðfest með því að nota tiltækar birtar heimildir.Greiningin sýnir að fyrir mismunandi flæðishraða (5 l/mín., 10 l/mín. og 15 l/mín.) fengum við samsvarandi hitalækkanir upp á 2,94%, 4,79% og 7,69%.Þess vegna sýna niðurstöðurnar að innbyggði örvunarmótorinn getur í raun dregið úr hitastigi miðað við loftkælda örvunarmótorinn.
Rafmótorinn er ein af helstu uppfinningum nútíma verkfræðivísinda.Rafmótorar eru notaðir í allt frá heimilistækjum til farartækja, þar á meðal bíla- og geimferðaiðnaðinn.Undanfarin ár hafa vinsældir örvunarmótora (AM) aukist vegna mikils ræsitogs þeirra, góðrar hraðastýringar og hóflegrar ofhleðslugetu (mynd 1).Innleiðslumótorar láta ljósaperurnar þínar ekki bara ljóma, þeir knýja flestar græjur á heimili þínu, allt frá tannbursta þínum til Tesla.Vélræn orka í IM er búin til með snertingu segulsviðs stator og snúningsvinda.Að auki er IM raunhæfur kostur vegna takmarkaðs framboðs sjaldgæfra jarðmálma.Hins vegar er helsti ókosturinn við ADs að líftími þeirra og skilvirkni er mjög viðkvæm fyrir hitastigi.Innleiðslumótorar eyða um 40% af raforku heimsins, sem ætti að leiða okkur til að halda að það sé mikilvægt að stjórna orkunotkun þessara véla.
Arrhenius-jöfnan segir að fyrir hverja 10°C hækkun á vinnsluhitastigi helmingast endingartími vélarinnar um helming.Þess vegna, til að tryggja áreiðanleika og auka framleiðni vélarinnar, er nauðsynlegt að fylgjast með hitauppstreymi blóðþrýstings.Í fortíðinni hefur hitagreining verið vanrækt og mótorhönnuðir hafa aðeins skoðað vandamálið á jaðrinum, byggt á hönnunarreynslu eða öðrum víddarbreytum eins og vindstraumsþéttleika o.s.frv. upphitunarskilyrði tilfella, sem leiðir til aukinnar vélarstærðar og þar með kostnaðarauka.
Það eru tvenns konar hitagreiningar: greiningu á klumpum hringrásum og tölulegar aðferðir.Helsti kostur greiningaraðferða er hæfileikinn til að framkvæma útreikninga hratt og örugglega.Hins vegar þarf að leggja töluvert á sig til að skilgreina rafrásir með nægilega nákvæmni til að líkja eftir varmaleiðum.Á hinn bóginn er tölulegum aðferðum gróflega skipt í computational fluid dynamics (CFD) og structural varma greiningu (STA), sem báðar nota finite element analysis (FEA).Kosturinn við tölulega greiningu er að hún gerir þér kleift að móta rúmfræði tækisins.Hins vegar getur kerfisuppsetning og útreikningar stundum verið erfiðir.Vísindagreinarnar sem fjallað er um hér að neðan eru valin dæmi um varma- og rafsegulgreiningu á ýmsum nútíma innleiðslumótorum.Þessar greinar urðu til þess að höfundar rannsakað varmafyrirbæri í ósamstilltum mótorum og aðferðir við kælingu þeirra.
Pil-Wan Han1 tók þátt í varma- og rafsegulgreiningu á MI.Greiningaraðferðin með klumpum hringrás er notuð til varmagreiningar og tímabreytileg segulmagnaðir endanlegar frumefnisaðferðir eru notaðar fyrir rafsegulgreiningu.Til þess að veita almennilega hitauppstreymisvörn í hvaða iðnaðarnotkun sem er, verður að meta hitastig statorvindunnar á áreiðanlegan hátt.Ahmed o.fl.2 lagði til hærra stigs hitakerfislíkan byggt á djúpum varma- og varmafræðilegum sjónarmiðum.Þróun varmalíkanaaðferða fyrir iðnaðarvarmavernd nýtur góðs af greiningarlausnum og íhugun á varmabreytum.
Nair o.fl.3 notuðu samsetta greiningu á 39 kW IM og 3D tölulegri hitagreiningu til að spá fyrir um varmadreifingu í rafvél.Ying o.fl.4 greindu viftukældar fullkomlega lokaðar (TEFC) IMs með 3D hitamati.Moon o.fl.5 rannsakað varmaflæðiseiginleika IM TEFC með því að nota CFD.LPTN mótor umskipti líkanið var gefið af Todd o.fl.6.Tilraunahitagögn eru notuð ásamt útreiknuðu hitastigi sem fæst úr fyrirhuguðu LPTN líkani.Peter o.fl.7 notuðu CFD til að rannsaka loftflæðið sem hefur áhrif á varmahegðun rafmótora.
Cabral et al8 settu fram einfalt IM varmalíkan þar sem hitastig vélarinnar var fengið með því að beita strokka hitadreifingarjöfnunni.Nategh o.fl.9 rannsökuðu sjálfloftræst dráttarmótorkerfi sem notaði CFD til að prófa nákvæmni bjartsýni íhluta.Þannig er hægt að nota tölulegar og tilraunarannsóknir til að líkja eftir varmagreiningu innleiðslumótora, sjá mynd.2.
Yinye o.fl.10 lagði til hönnun til að bæta hitauppstreymi með því að nýta sameiginlega hitaeiginleika staðlaðra efna og algengar uppsprettur taps vélhluta.Marco o.fl.11 settu fram viðmið fyrir hönnun kælikerfis og vatnshappa fyrir vélaíhluti með því að nota CFD og LPTN módel.Yaohui o.fl.12 veita ýmsar leiðbeiningar um val á viðeigandi kæliaðferð og mat á frammistöðu snemma í hönnunarferlinu.Nell o.fl.13 lagði til að nota líkön fyrir tengda rafsegul-varmahermun fyrir tiltekið gildissvið, smáatriði og reiknikraft fyrir fjöleðlisfræðilegt vandamál.Jean o.fl.14 og Kim o.fl.15 rannsökuðu hitadreifingu loftkælds örvunarmótors með því að nota þrívíddartengt FEM-svið.Reiknaðu inntaksgögn með því að nota 3D hvirfilstraumsgreiningu til að finna Joule tap og notaðu þau til varmagreiningar.
Michel o.fl.16 báru saman hefðbundnar miðflótta kæliviftur við axial viftur af ýmsum gerðum með eftirlíkingum og tilraunum.Ein þessara hönnunar náði litlum en umtalsverðum framförum í skilvirkni vélarinnar á sama tíma og sama rekstrarhitastig var haldið.
Lu o.fl.17 notuðu samsvarandi segulhringrásaraðferð ásamt Boglietti líkaninu til að áætla járntap á skafti örvunarmótors.Höfundarnir gera ráð fyrir að dreifing segulflæðisþéttleika í hvaða þversniði sem er inni í snældamótornum sé jöfn.Þeir báru aðferð sína saman við niðurstöður endanlegra frumefnagreininga og tilraunalíkana.Þessa aðferð er hægt að nota fyrir hraðgreiningu á MI, en nákvæmni hennar er takmörkuð.
18 sýnir ýmsar aðferðir til að greina rafsegulsvið línulegra örvunarhreyfla.Þar á meðal er aðferðum til að áætla afltap í hvarfvirkum teinum og aðferðum til að spá fyrir um hitahækkun línulegra griphreyfla.Þessar aðferðir er hægt að nota til að bæta orkubreytingarskilvirkni línulegra innleiðslumótora.
Zabdur o.fl.19 rannsakað frammistöðu kælijakka með þrívíddartöluaðferð.Kælijakkinn notar vatn sem aðal uppsprettu kælivökva fyrir þriggja fasa IM, sem er mikilvægt fyrir afl og hámarkshitastig sem þarf til að dæla.Rippel o.fl.20 hafa fengið einkaleyfi á nýrri nálgun á fljótandi kælikerfi sem kallast þverlagskipt kæling, þar sem kælimiðillinn flæðir þvert í gegnum þröng svæði sem myndast af holum í hvert öðru segullagnuðu.Deriszade o.fl.21 rannsakað með tilraunum kælingu toghreyfla í bílaiðnaðinum með blöndu af etýlen glýkóli og vatni.Metið frammistöðu ýmissa blandna með CFD og þrívíddargreiningu á ólgandi vökva.Hermirannsókn Boopathi o.fl.22 sýndi að hitastig fyrir vatnskældar vélar (17-124°C) er marktækt minna en fyrir loftkældar vélar (104-250°C).Hámarkshiti vatnskælda álmótorsins er lækkaður um 50,4% og hámarkshiti PA6GF30 vatnskælda mótorsins er lækkaður um 48,4%.Bezukov o.fl.23 mátu áhrif kalkmyndunar á varmaleiðni vélveggsins með vökvakælikerfi.Rannsóknir hafa sýnt að 1,5 mm þykk oxíðfilma dregur úr hitaflutningi um 30%, eykur eldsneytisnotkun og dregur úr vélarafli.
Tanguy o.fl.24 gerðu tilraunir með ýmsa flæðihraða, olíuhita, snúningshraða og innspýtingarstillingar fyrir rafmótora sem nota smurolíu sem kælivökva.Sterkt samband hefur verið komið á milli rennslishraða og heildar kælivirkni.Ha et al.25 lagði til að nota dropastúta sem stúta til að dreifa olíufilmunni jafnt og hámarka kælingu vélarinnar.
Nandi o.fl.26 greindu áhrif L-laga flatra hitaröra á afköst vélar og hitastjórnun.Hitapípuuppgufunarhlutinn er settur upp í mótorhlífinni eða grafinn í mótorskaftinu og eimsvalahlutinn er settur upp og kældur með vökva eða lofti í hringrás.Bellettre o.fl.27 rannsakað PCM fast-vökva kælikerfi fyrir skammvinn mótor stator.PCM gegndreypir vafningshausana og lækkar hitastigið með því að geyma dulda varmaorku.
Þannig eru afköst mótor og hitastig metin með mismunandi kæliaðferðum, sjá mynd.3. Þessar kælirásir eru hannaðar til að stjórna hitastigi vinda, plötur, vindahausa, segla, skrokka og endaplötur.
Vökvakælikerfi eru þekkt fyrir skilvirkan hitaflutning.Hins vegar eyðir mikilli orku að dæla kælivökva í kringum vélina, sem dregur úr virku afli vélarinnar.Loftkælikerfi eru aftur á móti mikið notuð aðferð vegna lágs kostnaðar og auðveldrar uppfærslu.Hins vegar er það enn minna skilvirkt en fljótandi kælikerfi.Þörf er á samþættri nálgun sem getur sameinað háan hitaflutningsafköst vökvakælds kerfis við lágan kostnað við loftkælt kerfi án þess að neyta viðbótarorku.
Þessi grein listar upp og greinir hitatap í AD.Tilhögun þessa vandamáls, sem og upphitun og kæling á örvunarmótorum, er útskýrð í kaflanum Hitatap í örvunarmótorum í gegnum Kælingaraðferðir.Hitatap kjarna örvunarmótors er breytt í hita.Þess vegna fjallar þessi grein um vélbúnað hitaflutnings inni í vélinni með leiðni og þvinguðum varmarásum.Greint er frá varmalíkönum IM með samfellujöfnum, Navier-Stokes/hraðajöfnum og orkujöfnum.Rannsakendur gerðu greiningar- og tölulegar varmarannsóknir á IM til að meta hitastig statorvindanna í þeim eina tilgangi að stjórna hitauppstreymi rafmótorsins.Þessi grein fjallar um varmagreiningu á loftkældum IM og varmagreiningu á samþættum loftkældum og vatnskældum IM með CAD líkangerð og ANSYS Fluent uppgerð.Og varmakostir samþættrar endurbættrar líkans af loftkældu og vatnskældu kerfum eru djúpt greindir.Eins og getið er hér að ofan eru skjölin sem talin eru upp hér ekki yfirlit yfir nýjustu tækni á sviði hitauppstreymis og kælingar á innrennslismótorum, en þau gefa til kynna mörg vandamál sem þarf að leysa til að tryggja áreiðanlegan gang innrennslismótora. .
Varmatap er venjulega skipt í kopartap, járntap og núning/vélrænt tap.
Kopartap er afleiðing af Joule-hitun vegna viðnáms leiðarans og er hægt að mæla það sem 10,28:
þar sem q̇g er hitinn sem myndast, I og Ve eru nafnstraumur og spenna, í sömu röð, og Re er koparviðnám.
Járntap, einnig þekkt sem sníkjutap, er önnur aðaltegund taps sem veldur hysteresis og hringstraumstapi í AM, aðallega af völdum tímabreytilegs segulsviðs.Þau eru magngreind með útvíkkuðu Steinmetz jöfnunni, en stuðlar hennar geta talist stöðugir eða breytilegir eftir rekstrarskilyrðum10,28,29.
þar sem Khn er hysteresis tapstuðullinn sem er fenginn úr kjarnatapsmyndinni, Ken er hringstraumstapsstuðullinn, N er harmonic index, Bn og f eru hámarksflæðisþéttleiki og tíðni örvunar sem ekki er sinusoidal, í sömu röð.Hægt er að einfalda jöfnuna hér að ofan enn frekar sem hér segir10,29:
Meðal þeirra eru K1 og K2 kjarnatapsstuðullinn og hvirfilstraumstap (qec), hysteresis tap (qh) og umframtap (qex), í sömu röð.
Vindálag og núningstap eru tvær helstu orsakir vélræns taps í IM.Vind- og núningstap eru 10,
Í formúlunni er n snúningshraði, Kfb er núningstapstuðull, D er ytra þvermál snúningsins, l er lengd snúningsins, G er þyngd snúningsins 10.
Aðalaðferðin fyrir varmaflutning innan hreyfilsins er með leiðni og innri upphitun, eins og ákvarðað er af Poisson jöfnunni30 sem er beitt í þetta dæmi:
Við notkun, eftir ákveðinn tíma þegar mótorinn nær stöðugu ástandi, er hægt að nálgast hita sem myndast með stöðugri upphitun á yfirborðshitaflæðinu.Því má gera ráð fyrir að leiðslan inni í vélinni fari fram með losun innri hita.
Hitaflutningur milli ugganna og andrúmsloftsins í kring er talin þvinguð konvection, þegar vökvinn neyðist til að hreyfast í ákveðna átt af utanaðkomandi krafti.Hægt er að gefa upp lofthita sem 30:
þar sem h er varmaflutningsstuðullinn (W/m2 K), A er yfirborðsflatarmálið og ΔT er hitamunurinn á milli varmaflutningsyfirborðsins og kælimiðilsins hornrétt á yfirborðið.Nusselt talan (Nu) er mælikvarði á hlutfall varmaflutnings og leiðandi varmaflutnings hornrétt á mörkin og er valið út frá eiginleikum lagskiptu og ókyrrðarflæðis.Samkvæmt reynsluaðferðinni er Nusselt tala óróaflæðis venjulega tengt Reynolds tölunni og Prandtl tölunni, gefið upp sem 30:
þar sem h er varmaflutningsstuðullinn (W/m2 K), l er einkennandi lengd, λ er hitaleiðni vökvans (W/m K), og Prandtl talan (Pr) er mælikvarði á hlutfallið af skriðþungadreifingarstuðullinn við varmadreifinguna (eða hraða og hlutfallslega þykkt varmajaðarlagsins), skilgreindur sem 30:
þar sem k og cp eru hitaleiðni og sérvarmageta vökvans, í sömu röð.Almennt séð eru loft og vatn algengustu kælivökurnar fyrir rafmótora.Vökvaeiginleikar lofts og vatns við umhverfishita eru sýndir í töflu 1.
IM varmalíkan byggir á eftirfarandi forsendum: 3D stöðugt ástand, ókyrrð flæði, loft er ákjósanlegt gas, hverfandi geislun, Newtons vökvi, ósamþjappaður vökvi, rennilaust ástand og stöðugir eiginleikar.Þess vegna eru eftirfarandi jöfnur notaðar til að uppfylla lögmálin um varðveislu massa, skriðþunga og orku á vökvasvæðinu.
Í almennu tilvikinu er massaverndarjöfnan jöfn nettómassaflæði inn í frumuna með vökva, ákvarðað með formúlunni:
Samkvæmt öðru lögmáli Newtons er hraði breytinga á skriðþunga vökvaeindarinnar jöfn summu þeirra krafta sem verka á hana og almennu skriðþungavarðveislujöfnuna má skrifa á vektorformi sem:
Hugtökin ∇p, ∇∙τij og ρg í jöfnunni hér að ofan tákna þrýsting, seigju og þyngdarafl, í sömu röð.Kælimiðlar (loft, vatn, olía o.s.frv.) sem notuð eru sem kælivökvar í vélum eru almennt taldir vera Newtons.Jöfnurnar sem sýndar eru hér innihalda aðeins línulegt samband milli skúfspennu og hraðahalla (spennuhraða) hornrétt á skúfstefnuna.Miðað við stöðuga seigju og stöðugt flæði er hægt að breyta jöfnu (12) í 31:
Samkvæmt fyrsta lögmáli varmafræðinnar er hraði breytinga á orku vökvaögnarinnar jöfn summu nettóvarma sem vökvaögnin myndar og nettóaflsins sem vökvaögnin framleiðir.Fyrir Newtons þjappanlegt seigfljótandi flæði er hægt að gefa upp orkusparnaðarjöfnuna sem 31:
þar sem Cp er varmagetan við stöðugan þrýsting og hugtakið ∇ ∙ (k∇T) tengist varmaleiðni í gegnum vökvafrumumörkin, þar sem k táknar varmaleiðni.Umbreyting vélrænnar orku í varma er talin út frá \(\varnothing\) (þ.e. seigfljótandi dreifingaraðgerð) og er skilgreind sem:
Þar sem \(\rho\) er eðlismassi vökvans, \(\mu\) er seigja vökvans, u, v og w eru möguleikar stefnu x, y, z vökvahraðans, í sömu röð.Þetta hugtak lýsir umbreytingu vélrænnar orku í varmaorku og hægt er að hunsa það vegna þess að það er aðeins mikilvægt þegar seigja vökvans er mjög hár og hraðahalli vökvans er mjög mikill.Ef um er að ræða stöðugt flæði, stöðugan sérvarma og varmaleiðni er orkujöfnunni breytt sem hér segir:
Þessar grunnjöfnur eru leystar fyrir lagflæði í kartesíska hnitakerfinu.Hins vegar, eins og mörg önnur tæknileg vandamál, tengist rekstur rafvéla fyrst og fremst ólgandi flæði.Þess vegna er þessum jöfnum breytt til að mynda Reynolds Navier-Stokes (RANS) meðaltalsaðferðina fyrir ókyrrðarlíkan.
Í þessari vinnu var ANSYS FLUENT 2021 forritið fyrir CFD líkanagerð með samsvarandi jaðarskilyrðum valið, svo sem líkanið sem skoðað var: ósamstilltur vél með loftkælingu með afkastagetu 100 kW, þvermál snúnings 80,80 mm, þvermál af stator 83,56 mm (innri) og 190 mm (ytri), loftbil 1,38 mm, heildarlengd 234 mm, magn , þykkt rifbeinanna 3 mm..
SolidWorks loftkælda vélarlíkanið er síðan flutt inn í ANSYS Fluent og líkt eftir.Að auki eru niðurstöðurnar sem fengnar eru athugaðar til að tryggja nákvæmni uppgerðarinnar sem framkvæmd er.Að auki var samþætt loft- og vatnskælt IM sniðið með SolidWorks 2017 hugbúnaði og hermt með ANSYS Fluent 2021 hugbúnaði (Mynd 4).
Hönnun og stærðir þessa líkans eru innblásnar af Siemens 1LA9 ál röðinni og mótaðar í SolidWorks 2017. Líkaninu hefur verið breytt lítillega til að henta þörfum hermihugbúnaðarins.Breyttu CAD módelum með því að fjarlægja óæskilega hluta, fjarlægja flök, skán og fleira þegar þú ert að gera líkanagerð með ANSYS Workbench 2021.
Nýjung í hönnun er vatnsjakkinn, lengd hans var ákvörðuð út frá hermi niðurstöðum fyrstu líkansins.Nokkrar breytingar hafa verið gerðar á uppgerð vatnsjakkans til að ná sem bestum árangri þegar mitti er notað í ANSYS.Ýmsir hlutar IM eru sýndir á mynd.5a–f.
(A).Rotor kjarni og IM bol.(b) IM stator kjarna.(c) IM stator vinda.(d) Ytri rammi MI.(e) IM vatnsjakki.f) samsetning af loft- og vatnskældum IM gerðum.
Skaftfesta viftan veitir stöðugt loftflæði upp á 10 m/s og hitastig upp á 30 °C á yfirborði ugganna.Gildi hraðans er valið af handahófi eftir getu blóðþrýstingsins sem greindur er í þessari grein, sem er meiri en tilgreind er í bókmenntum.Heita svæðið inniheldur snúning, stator, stator vafningar og snúningsbúrstangir.Efnin í statornum og snúningnum eru stál, vafningar og búrstangir eru kopar, grind og rif úr áli.Hitinn sem myndast á þessum svæðum er vegna rafsegulfyrirbæra eins og Joule-hitunar þegar utanaðkomandi straumur fer í gegnum koparspólu, auk breytinga á segulsviðinu.Hitalosunarhraði hinna ýmsu íhluta var tekinn úr ýmsum heimildum sem til eru fyrir 100 kW IM.
Innbyggt loftkælt og vatnskælt IM, auk ofangreindra skilyrða, innihélt einnig vatnsjakka, þar sem varmaflutningsgeta og dæluaflþörf voru greind fyrir mismunandi vatnsrennsli (5 l/mín, 10 l/mín. og 15 l/mín).Þessi loki var valinn sem lágmarksventill þar sem niðurstöðurnar breyttust ekki marktækt fyrir rennsli undir 5 l/mín.Auk þess var rennsli 15 l/mín. valið sem hámarksgildi þar sem dæluaflið jókst verulega þrátt fyrir að hitinn héldi áfram að lækka.
Ýmis IM líkön voru flutt inn í ANSYS Fluent og þeim breytt frekar með ANSYS Design Modeler.Ennfremur var kassalaga hlíf með stærðinni 0,3 × 0,3 × 0,5 m byggð í kringum AD til að greina hreyfingu lofts í kringum vélina og rannsaka brottflutning hita út í andrúmsloftið.Svipaðar greiningar voru gerðar fyrir samþætt loft- og vatnskælt IM.
IM líkanið er mótað með CFD og FEM tölulegum aðferðum.Möskva eru byggð í CFD til að skipta léni í ákveðinn fjölda íhluta til að finna lausn.Tetrahedral möskva með viðeigandi stærð frumefnis eru notuð fyrir almenna flókna rúmfræði vélarhluta.Öll viðmót voru fyllt með 10 lögum til að fá nákvæmar yfirborðshitaflutningsniðurstöður.Rómfræði ristarinnar tveggja MI líkana er sýnd á mynd.6a, b.
Orkujöfnan gerir þér kleift að rannsaka varmaflutning á ýmsum sviðum vélarinnar.K-epsilon ókyrrðarlíkanið með stöðluðum veggaðgerðum var valið til að líkja ókyrrð í kringum ytra yfirborðið.Líkanið tekur tillit til hreyfiorku (Ek) og ókyrrðarlosunar (epsilon).Kopar, ál, stál, loft og vatn voru valin fyrir staðlaða eiginleika þeirra til notkunar í viðkomandi notkun.Hitadreifingarhlutfall (sjá töflu 2) er gefið upp sem inntak og mismunandi rafhlöðusvæðisskilyrði eru stillt á 15, 17, 28, 32. Lofthraði yfir mótorhólfinu var stilltur á 10 m/s fyrir báðar mótorgerðir, og í að auki var tekið tillit til þriggja mismunandi vatnshraða fyrir vatnsjakkann (5 l/mín, 10 l/mín og 15 l/mín).Fyrir meiri nákvæmni voru leifar fyrir allar jöfnur settar jafnt og 1 × 10–6.Veldu EINFALD (hálfóljós aðferð fyrir þrýstingsjöfnur) reiknirit til að leysa Navier Prime (NS) jöfnurnar.Eftir að hybrid frumstillingu er lokið mun uppsetningin keyra 500 endurtekningar, eins og sýnt er á mynd 7.


Birtingartími: 24. júlí 2023