为什么ThermNet中自动算的气隙散热系数是空气导热系数除以气隙厚度的一半？

simeng

好像ThermNet中自动算的气隙散热系数随温度变化曲线是空气导热系数曲线除以气隙厚度的一半。
为什么这样算？

panda8866

请问楼主说的是Convective Gap link的自动计算吗？一直没有搞清楚这个自动计算是怎么算的，只知道是根据基于实际测量数据的经验模型计算的。请教楼主是如果得出这个结论的，可否有相应的参考文献？谢谢！

simeng

panda8866 发表于 2017-3-17 03:52
请问楼主说的是Convective Gap link的自动计算吗？一直没有搞清楚这个自动计算是怎么算的，只知道是根据基 ...

把软件算出来的气隙散热系数和软件自带的AIR材料导热系数对比一下就看出来了，就是不同温度下的AIR导热系数值除以气隙厚度的一半，单位要换算成米。
我填的转子半径是45mm，转速是1500rpm，气隙厚度是0.5mm，算出来的数据就是那样的规律。
如果把转速或转子半径增大到一定程度，计算规律就会发生改变。
不是道是根据什么算的。

panda8866

快速查了一些关于热传导的书，发现这个计算好像和层流或紊流有关。如果是层流，传导系数的计算近似楼主的结论，但如果是紊流，则好像复杂好多了。因为不是很懂热传导，所以复杂的计算一点都不懂。我简单的试了下楼主的方法（气隙材料为空气），结果显示，楼主的结论仅在温度大于500度时适用。对于我这个外行看来，具体的计算可能超出我的理解，深究下去估计也与我无益。不过如果楼主找到结论，期待给个通俗的解释，谢谢！

小北斗

软件能自动算散热系数？什么软件？怎么算的？

simeng

panda8866 发表于 2017-3-17 22:32
快速查了一些关于热传导的书，发现这个计算好像和层流或紊流有关。如果是层流，传导系数的计算近似楼主的结 ...

你找到层流的计算公式了？在哪本书，哪一章？可以给我说一下吗？谢谢。

panda8866

主要的参考是： M. Necati Ozisik, “Heat Transfer: A Basic Approach”, McGraw-Hill, 1985，第8章。涉及到几个系数Pr （Prandtl number), Re (Reynolds number)，Ta (Taylor number) 和Nu (Nusselt number) 的计算，根据不同的Ta值范围，Nu取不同的值。然后，h= Nu * Ka / g, 其中Ta<41时，Nu=2, 也就是楼主观察到的情形。另外，好像Re 和转子转速以及转子半径有关，而Ta的计算又和Re有关。所以，当你改变转速和半径时，也就是改变了Ta值，从而影响到Nu 的取值。对于我来说，实在是太复杂，只能猜出个大概。也没能力深究了，直接用吧：）。做过些案例， 一般用自动计算，感觉结果好像还可以。

simeng

panda8866 发表于 2017-3-19 10:13
主要的参考是： M. Necati Ozisik, “Heat Transfer: A Basic Approach”, McGraw-Hill, 1985，第8章。涉及 ...

我下载了那本书，第八章好像没有内外旋转圆筒的计算方法啊。能告诉我计算公式具体在哪里吗，我很需要公式方面的依据。谢谢。
我在《电机中的空气动力学与热交换》中找到了相关的公式：
α是气隙散热系数，δ是气隙厚度，λ是空气导热系数。
那么散热系数应该等于导热系数除以气隙厚度，为什么软件中是除以气隙厚度的一半？

panda8866

很抱歉，我先前的回复中把参考章弄错了，应该是第9章关于封闭空间的自由传导。你贴图中的公式和Ozisik书中的好像不一样，我看到的都是 Nu=hm*g/k, g 为气隙厚度，k为空气热导率，hm 为平均传导系数。因为我不是很在行，所以不能给楼主很多建议。相信楼主更专业，我这里仅提供我所知道的关于ThermNet 中所用到的参考文献，至于具体的计算以及原理，作为门外汉真帮不上忙。再说，那是人家软件里的东西，我们也难以知道具体的方法。

simeng

panda8866 发表于 2017-3-20 00:46
很抱歉，我先前的回复中把参考章弄错了，应该是第9章关于封闭空间的自由传导。你贴图中的公式和Ozisik书中 ...

谢谢。
我又找到了一本书：《Design of Rotating Electrical Machines》，在474页写得比较清楚，层流的计算方法和ThermNet一样。
维基百科的Taylor number计算公式以及临界值也与这本书一样。

panda8866

请问是Design of rotating electrical machine 第二版吗？不管怎样，感谢楼主，我会好好学习下。

simeng

panda8866 发表于 2017-3-20 19:45
请问是Design of rotating electrical machine 第二版吗？不管怎样，感谢楼主，我会好好学习下。

我看的是2008年那一版，应该是第一版。第二版页数可能会有变化。
层流的计算依据找到了，但是软件里紊流的计算还是没搞清楚，好像和书上不一样。

simeng

小北斗 发表于 2017-3-18 07:39
软件能自动算散热系数？什么软件？怎么算的？

ThermNet的convective link，自动计算气隙散热系数。

达一

panda8866 发表于 2017-3-20 19:45
请问是Design of rotating electrical machine 第二版吗？不管怎样，感谢楼主，我会好好学习下。

书籍《Design of Rotating Electrical Machines》已上传