基于球面轉子的懸浮流場數(shù)值模擬與實驗研究
李爭; 陳晴; 王蕾永; 王群京 河北科技大學電氣工程學院; 河北石家莊050018; 安徽大學高節(jié)能電機及控制技術國家地方聯(lián)合工程實驗室; 安徽合肥230601
關鍵詞：球面轉子 湍流場 自由液面 功率
摘要：提出一種液質懸浮多自由度球形電機模擬轉子運動的裝置。通過采用“旋轉機械,湍流κ-ε”物理場并在有限元軟件進行計算分析,包括轉子內部的湍流場。主要計算不同深度和不同轉速時流體速度、給轉子球面的壓力、自由液面在此過程中發(fā)生的形變、功率等變量。同時,搭建實驗平臺對動態(tài)轉子在液體中運動的過程進行模擬,通過設置不同轉速計算轉子的功率。最后對比數(shù)值模擬結果與試驗研究結果的差異并進行分析,證明了數(shù)值模擬的準確性。結果表明:流體速度分布情況隨著球面轉子浸入深度而變化,而轉速的變化影響流場內點的速度變化;不同深度的球面轉子頂端受到的壓力大于底端,轉速越大,壓力也越大;不同深度和不同轉速下,自由液面發(fā)生明顯的形變。以上研究成果為進一步研究分析液質懸浮多自由度永磁球面電機定轉子間流體的流動提供參考。
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