摘要：为实现对高压高效感应电机稳态温升的快速求解,建立高压电机风道结构的精确设计与优化方法,本文以一台高压高效感应电机为例,基于热网络法的基本原理和对电机结构的合理等效,提出了高压感应电机的热网络模型,并对各节点热平衡方程组进行求解,计算出电机的稳态温度场分布情况;利用热网络计算模型分析计算径向风道宽度与电机铁心长度比、径向风道数量对电机温升的影响,以及绕组端部通风量对电机绕组温度分布的影响,为高压电机风道的设计优化提供了依据。通过对样机进行温升试验测试,以及与仿真结果的对比,验证了本文提出的电机热网络模型的正确性。

摘要：在磁悬浮轴承系统中,悬浮转子会因突然断电而失去磁场力支撑,从而跌落到位于两端的保护轴承上,导致保护轴承内圈瞬间产生大量的摩擦热,使得保护轴承系统温度升高,影响保护轴承转动性能以及磁悬浮轴承的可靠性。根据轴承内部受载,得出轴承发热量,研究了保护轴承零件之间的生热及热传递关系。根据工况设置相应的热边界条件,运用有限元方法与热网络方法,对保护轴承进行热力学分析,获得保护轴承温度场分布,并对结果进行对比分析。结果表明:保护轴承的最高温度在背离开口的内圈端面处,外圈温度小于滚珠温度,滚珠温度小于内圈温度,内外圈温度分布不对称。

摘要：针对工程车辆传动系统工作过程油温过高导致车辆工作效率不高的问题,对传动系统的变速箱部分进行热平衡分析。以某工程车辆的变速箱齿轮传动系统作为研究对象,用热网络法建立了该系统稳态工作状况下的热平衡方程组,并给出了相应的功率损失、热阻及对流换热系数的计算模型。采用自行编制的计算程序对方程进行求解,得出了在稳态条件下达到热平衡状态时变速箱内各节点的温度分布,为车辆传动箱的分析设计提供了理论参考。

摘要：针对设施园艺作业场景下电驱移动平台的低速大扭矩牵引作业需求,该研究设计了一种减速内转子轴向磁通轮毂电机,建立电机的电磁有限元模型并分析其电磁和损耗特性。考虑到绕组电阻率受温度变化影响,构建基于热网络法的轮毂电机磁-热耦合改进模型。与台架试验结果相比,基于改进模型获得的转矩预测值较传统模型的精度提高了5.33%,验证了模型的正确性。利用改进模型分析了温度和相电流对电机转矩特性的影响,仿真结果表明,输出转矩随电机温度增加而降低;在0~20 A,电机平均输出转矩与相电流呈线性关系。试验结果表明,轮毂电机功率随转速增加而增大,峰值功率可达4.59 kW,而转矩基本保持恒定;在转速450~900 r/min、转矩300~600 N·m时,电机效率高达93.2%。研究结果可为轴向磁通电机初步设计与多场耦合影响下电机性能分析提供思路。

摘要：本文采用节点数不多的热网络计算大型水轮发电机定子温度场,在电机设计或机组改造阶段,只要将数据输入微型计算机进行运算,便可预知发电机运行时定子内部的温度。本计算方法的优点是简单易行,内存少,运算时间短,具有足够的准确度和通用性。

摘要：以往有关于轴承温升特性的研究多注重轴承温升以及圆度误差对轴承振动的影响,其中圆度误差对轴承温升影响的文献较少,且研究对象多针对的是低速、轻载轴承的温升。为此,建立了考虑圆度误差、轴承预紧力、离心效应、热力耦合等影响的角接触球轴承热-力耦合模型,研究了轴承沟道圆度误差对轴承温升的影响规律。首先,以轴承拟动力学、弹流润滑理论、传热学理论和基尔霍夫能量守恒定律为基础,建立了考虑圆度误差、轴承预紧力、离心效应、热力耦合等影响的角接触球轴承热-力耦合模型;然后,利用模型分析了不同工况条件、圆度误差对轴承温升特性影响;最后,将模型计算结果与试验结果进行了比较,验证了角接触球轴承热-力耦合模型的合理性。研究结果表明:模型计算结果和实验结果相比,最大相对误差为5.37%;随着圆度误差阶次的增加,轴承温度呈现波动性变化,且随着转速的增加,波动趋势愈加显著;随着润滑油温度的升高,温度波动逐渐减小;当圆度误差的阶次等于球数n/2±2(n=1,2,3…)时,轴承外圈温度比不考虑圆度误差时要低,因此将圆度误差控制在特定阶次内能有效降低轴承温升,从而提高工作效率;轴承外圈温度的波动性与外圈圆度误差的幅值成正比,为轴承设计提供了重要参考;外圈温度与沟道圆度误差阶次之间呈周期性变化,并与钢球的个数形成映射关系,当圆度误差阶次等于球数的(2 n-1)/4倍(n=1,2,3…)时,轴承外圈温度达到最高;当圆度误差阶次等于球数的n/2倍(n=1,2,3…)时,轴承外圈温度最低,这一规律可为轴承的优化提供具体参考方向。

摘要：以某推土机变速箱为分析对象,建立了系统稳态工况下的功率损失、热阻模型和热量传递模型,根据建立的热网络图利用热网络分析方法得到了系统内部各构件热平衡状态下的温度分布,为整车的冷却系统设计提供了一定的理论依据。

摘要：风电齿轮箱油温超限是风力发电场中发生频率较高的故障。针对该问题,在分析风电齿轮箱结构、运行控制策略的基础上,研究了风电齿轮箱内部及其外循环冷却系统的热力学行为,构建了风电齿轮箱热网络模型。该模型中,各节点温度由所建立的瞬态温度和稳态温度热力学方程组计算确定。结合风电齿轮箱的热力学行为,研究了热力学方程组中热量计算模型和热交换中节点间的热阻计算方法,形成了风电齿轮箱热网络模型计算流程。应用热网络模型及其计算流程,仿真计算了某1.5 MW风电齿轮箱实际工况下的齿轮箱油温、高速级HSS-A B C轴承温度和齿轮箱入口油温。对比了仿真计算值和实测值,结果表明热网络模型应用于风电齿轮箱油温超限具有有效性。计算值和实测值的误差分析也为进一步精细建模提供了方向。

摘要：为满足毫米级微型涡轮发动机性能设计需求,提出了一种毫米级微型涡轮发动机性能仿真模型。该模型采用考虑低雷诺数效应和传热效应的微型涡轮发动机叶轮特性,并将热平衡方程纳入该发动机性能仿真模型的共同工作方程组。通过与静子结构热网络方程组的耦合求解,实现了微型涡轮发动机特性和部件传热的动态模拟。以典型毫米级微型涡轮发动机为对象建立了仿真算例,研究了启动过程中发动机内部参数的变化规律。结果表明:毫米级微型涡轮发动机转动惯量对其加速性能影响微小,非稳态传热效应是影响其过渡态特性的主要因素。发动机转子和静子部件达到热响应时间存在显著差异,导致发动机启动过程的工作线呈现多拐点的现象。

摘要：根据传热学理论和热网络法,以某型直升机尾减速器弧齿锥齿轮传动系统为研究对象,综合考虑各种传热方式对温度的影响,建立该齿轮传动系统温度场Simulink仿真计算模型。基于该模型,计算获得该齿轮传动系统在正常润滑条件下的温度场随时间的变化曲线。通过与稳态温度场传统算法结果的对比分析,表明该模型计算结果更为准确可靠。由于该模型能计算获得温度场的时变过程,因此可用于瞬态温度场分析研究,这对齿轮传动系统的热特性分析及润滑设计有重要意义。