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圖6 室內(nèi)循環(huán)空氣流場(chǎng)流速分布情況5 結(jié)束語通過有限元分析建立干式變壓器散熱仿真，得到干式變壓器本體的溫度場(chǎng)的分布情況和干式變壓器的箱體內(nèi)流場(chǎng)分布情況，發(fā)現(xiàn)干式變壓器易產(chǎn)生過熱的部位和影響干式變壓器散熱的因素，并針對(duì)性地進(jìn)行仿真和結(jié)果優(yōu)化仿真，可有效降低變壓器的易熱點(diǎn)溫度。

圖9：電抗器的磁通密度和磁致伸縮力在Simcenter 3D中進(jìn)行的振動(dòng)噪聲仿真，我們將在后續(xù)文章中介紹。 文章來源：simcenter3d

電力設(shè)備干式變壓器散熱仿真分析APP可查看固體部件表面溫度及熱通量云圖、流場(chǎng)中矢量、流線圖等工程中所需的計(jì)算結(jié)果。 在線體驗(yàn)此仿真APP：電力設(shè)備干式變壓器散熱仿真分析 - Simapps Store - 工業(yè)仿真APP商店

" width="800"></p><p class="ql-align-center">圖 17 基于伏圖的變壓器散熱仿真APP開發(fā)環(huán)境</p><p><strong>三、變壓器散熱仿真APP應(yīng)用</strong></p><p><br></p><p>變壓器散熱仿真具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，在變壓器的設(shè)計(jì)和運(yùn)維中具有重要作用：</p><ul><li>在設(shè)計(jì)過程中預(yù)測(cè)容易發(fā)生過熱的部位，優(yōu)化出風(fēng)口位置、風(fēng)量，

自 20 世紀(jì) 70 年代以來，中外針對(duì)電力變壓器鐵心的振動(dòng)特性開展了大量實(shí)驗(yàn)與仿真研究，且研究規(guī)模不斷擴(kuò)大［1］。趙莉華等［2］通過實(shí)驗(yàn)研究分析了變壓器鐵心的振動(dòng)，得到了不同工況下鐵心的振動(dòng)頻譜特性。

電力設(shè)備干式變壓器散熱仿真分析APP封裝了冷卻風(fēng)扇安裝與運(yùn)行參數(shù)、包封材料物性參數(shù)以及高中低壓線圈熱損耗等參數(shù)，可快速計(jì)算風(fēng)冷條件、材料特性及熱損耗分布等改變的情況下對(duì)變壓器各部件換熱溫度及冷卻通道流場(chǎng)的影響。電力設(shè)備干式變壓器散熱仿真分析APP可查看固體部件表面溫度及熱通量云圖、流場(chǎng)中矢量、流線圖等工程中所需的計(jì)算結(jié)果。

變壓器多場(chǎng)耦合仿真APP可開展電力變壓器的多物理場(chǎng)仿真，可針對(duì)變壓器熱故障開展校核，獲得不同發(fā)熱功率下變壓器內(nèi)溫度場(chǎng)分布。隨著電力行業(yè)的發(fā)展，電力變壓器的安全性、可靠性和效率等方面的需求越來越高。為了滿足這些需求，現(xiàn)代仿真技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電力變壓器的設(shè)計(jì)、測(cè)試和校核。變壓器多場(chǎng)耦合仿真APP是一種新型的仿真工具，可針對(duì)電力變壓器的多物理場(chǎng)進(jìn)行仿真。

Simdroid中耦合仿真獲得的變壓器油流速分布云圖和流線圖Simdroid耦合仿真得到流體和固體的穩(wěn)態(tài)溫度分布電力變壓器流熱耦合仿真的結(jié)果在工程實(shí)踐中有兩個(gè)主要用途：一是通過傳感器獲得變壓器油出口和變壓器外殼等位置的實(shí)際監(jiān)測(cè)溫度，工程師可結(jié)合仿真在正常工況時(shí)實(shí)時(shí)掌握變壓器的運(yùn)行情況，在非正常工況時(shí)做出預(yù)警或檢修等判斷；二是開展設(shè)備部件運(yùn)行性能參數(shù)的分析，如絕緣油和絕緣紙老化性能等

4 總結(jié)本文通過基于ANSYS Workbench平臺(tái)的干式變壓器振動(dòng)噪聲仿真，實(shí)現(xiàn)了在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段對(duì)其噪聲值進(jìn)行預(yù)估的完整流程，可以幫助企業(yè)在探究變壓器噪聲的機(jī)理上，對(duì)產(chǎn)品及時(shí)做出改進(jìn)，響應(yīng)市場(chǎng)，提高競(jìng)爭(zhēng)力。文章來源：西莫電機(jī)

求解設(shè)置根據(jù)該款旋轉(zhuǎn)機(jī)械的相關(guān)參數(shù)，經(jīng)過理論計(jì)算得到該旋轉(zhuǎn)機(jī)械的最大速度為25.6m/s，折合馬赫數(shù)為0.075，為不可壓縮流動(dòng)，故選擇壓力基求解器，湍流模型選用了適用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的k-ε Realizable模型。對(duì)于動(dòng)區(qū)域計(jì)算模型，本次穩(wěn)態(tài)計(jì)算選擇了網(wǎng)格靜止不動(dòng)的MRF旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系法，計(jì)算迭代步數(shù)400步，相關(guān)設(shè)置如下。

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旋轉(zhuǎn)加工相比鍛造成形，由于生產(chǎn)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，模具運(yùn)動(dòng)路徑復(fù)雜，工藝過程難控制，經(jīng)常采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的方法改進(jìn)工藝。有限元仿真技術(shù)是目前廣泛應(yīng)用的、先進(jìn)的、成熟的工藝研究手段，雖然目前也能成功的仿真旋轉(zhuǎn)加工工藝，但存在兩個(gè)問題，一是工藝路徑和流程復(fù)雜，仿真前處理設(shè)置繁瑣；二是有限元計(jì)算時(shí)步長(zhǎng)非常小，而整個(gè)工藝又持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，總的計(jì)算步經(jīng)常需要上萬、甚至十幾萬步，計(jì)算時(shí)間久。

二、求解設(shè)置根據(jù)該款旋轉(zhuǎn)機(jī)械的相關(guān)參數(shù)，經(jīng)過理論計(jì)算得到該旋轉(zhuǎn)機(jī)械的最大速度為25.6m/s，折合馬赫數(shù)為0.075，為不可壓縮流動(dòng)，故選擇壓力基求解器，湍流模型選用了適用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的k-ε Realizable模型。對(duì)于動(dòng)區(qū)域計(jì)算模型，本次瞬態(tài)計(jì)算選擇了網(wǎng)格區(qū)域移動(dòng)的滑移網(wǎng)格法，仿真的模擬時(shí)間為10s，相關(guān)設(shè)置如下。三、仿真結(jié)果迭代完成之后仿真云圖如下所示。

軟件對(duì)各類旋轉(zhuǎn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)用CFD仿真，內(nèi)容涵蓋泵、攪拌器、制動(dòng)器及電子散熱等應(yīng)用。

壓縮機(jī)中的旋轉(zhuǎn)失速 壓縮機(jī)中的旋轉(zhuǎn)失速失速現(xiàn)象可能對(duì)壓縮機(jī)造成嚴(yán)重?fù)p害，因此預(yù)測(cè)在何種工況下會(huì)出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)失速的現(xiàn)象就顯得十分有必要。在本次介紹的算例中，就使用法國電力（EDF）開發(fā)的通用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）求解器 code_saturne進(jìn)行數(shù)值模擬，并將仿真結(jié)果同實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)以及FLUENT商業(yè)軟件的仿真結(jié)果進(jìn)行比較，證明了code_saturne進(jìn)行可壓縮流場(chǎng)仿真計(jì)算的可信性。

求解設(shè)置根據(jù)該款旋轉(zhuǎn)機(jī)械的相關(guān)參數(shù)，經(jīng)過理論計(jì)算得到該旋轉(zhuǎn)機(jī)械的最大速度為25.6m/s，折合馬赫數(shù)為0.075，為不可壓縮流動(dòng)，故選擇壓力基求解器，湍流模型選用了適用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的k-ε Realizable模型。對(duì)于動(dòng)區(qū)域計(jì)算模型，本次穩(wěn)態(tài)計(jì)算選擇了網(wǎng)格靜止不動(dòng)的MRF旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系法，計(jì)算迭代步數(shù)400步，相關(guān)設(shè)置如下。

本文介紹了使用AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)機(jī)械葉片設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化的方法。通過建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)葉片性能的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和優(yōu)化。本文的研究結(jié)果表明，AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠有效地應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械葉片的設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化過程，并可提高葉片的性能和效率。旋轉(zhuǎn)機(jī)械葉片是各種動(dòng)力設(shè)備的關(guān)鍵部件，如航空發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、壓縮機(jī)等。這些設(shè)備的性能和效率往往受到旋轉(zhuǎn)機(jī)械葉片的設(shè)計(jì)和性能的影響。

為了對(duì)改進(jìn)后的k-ω SST湍流模型，在Code_Saturne中測(cè)試了旋轉(zhuǎn)管流的經(jīng)典驗(yàn)證算例，模擬繞軸向旋轉(zhuǎn)的管道中的氣流流場(chǎng)。 算例中流場(chǎng)對(duì)應(yīng)的雷諾數(shù)（Re）為5800，測(cè)試不同羅斯貝數(shù)(Ro)下的模擬結(jié)果并同DNS仿真結(jié)果以及FLUENT商業(yè)流體力學(xué)軟件的仿真結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證了改進(jìn)后的k-ω SST湍流模型對(duì)于旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)湍流特征的捕捉精度。

點(diǎn)擊建立流體標(biāo)記點(diǎn)，并將其拖拽到油箱內(nèi)部（需要注意，此流體標(biāo)記點(diǎn)需要避開線圈、貼心等模型）；最終在EC里完成變壓器的熱仿真模型。