Modelování odvodu tepla z kostry elektrického stroje
Loading...
Date
Authors
Adamec, Lukáš
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Diplomová práce se věnuje výpočtu součinitele přestupu tepla mezi kostrou elektrického stroje a okolím, který je závislý na rychlosti chladicího vzduchu. Chladicí vzduch je urychlován radiálním ventilátorem a vlivem hydraulických odporů jeho rychlost podél kostry stroje klesá, čímž klesá i intenzita chlazení kostry. Zjištění rychlostního profilu chladicího vzduchu podél kostry stroje a následný výpočet součinitele přestupu tepla podle empirického vztahu pro žebrované plochy umožní rozdělení tepelného odporu mezi kostrou stroje a okolím na více tepelných odporů, které budou odpovídat rychlosti chladicího vzduchu v daném místě. To umožní přesnější modelování odvodu tepla z kostry elektrického stroje. Tlaková charakteristika ventilátoru je zásadním vstupem do celého výpočtu. Její identifikace je možná jen na vhodném měřicím pracovišti, jehož výrobě se diplomová práce také věnuje. Závěrečné měření odvodu tepla z kostry elektrického stroje ověří platnost provedených výpočtů.
The master thesis focuses on the calculation of the heat transfer coefficient between the frame of an electric machine and the surrounding environment, which depends on the velocity of the cooling air. The cooling air is accelerated by a radial fan, and due to hydraulic resistances, its velocity decreases along the machine frame, resulting in a reduction in the cooling intensity of the frame. Determining the velocity profile of the cooling air along the machine frame and subsequently calculating the heat transfer coefficient using an empirical relation for finned surfaces allows for the division of the thermal resistance between the machine frame and the environment into multiple thermal resistances, corresponding to the local cooling air velocity. This enables a more accurate modeling of heat dissipation from the electric machine frame. The fan’s pressure characteristic is a key input to the entire calculation. Its identification is only possible at a suitable test setup, the design and construction of which is also addressed in the thesis. Final experimental measurement of heat dissipation from the electric machine frame is used to verify the validity of the performed calculations.
The master thesis focuses on the calculation of the heat transfer coefficient between the frame of an electric machine and the surrounding environment, which depends on the velocity of the cooling air. The cooling air is accelerated by a radial fan, and due to hydraulic resistances, its velocity decreases along the machine frame, resulting in a reduction in the cooling intensity of the frame. Determining the velocity profile of the cooling air along the machine frame and subsequently calculating the heat transfer coefficient using an empirical relation for finned surfaces allows for the division of the thermal resistance between the machine frame and the environment into multiple thermal resistances, corresponding to the local cooling air velocity. This enables a more accurate modeling of heat dissipation from the electric machine frame. The fan’s pressure characteristic is a key input to the entire calculation. Its identification is only possible at a suitable test setup, the design and construction of which is also addressed in the thesis. Final experimental measurement of heat dissipation from the electric machine frame is used to verify the validity of the performed calculations.
Description
Keywords
Součinitel přestupu tepla, ventilátor, chladicí vzduch, rychlost, hydraulický odpor, otevřený kanál, kostra elektrického stroje, tlaková charakteristika ventilátoru, tlakový spád, objemový průtok, škrcení, přídavný ventilátor, měřicí komora, Venturiho trubice., Heat transfer coefficient, fan, cooling air, velocity, hydlaulic resistance, open-channel, housing of an electrical machine, pressure characteristic of the fan, pressure drop, volumetric flow rate, throttling, auxiliary fan, measuring chamber, Venturi tube.
Citation
ADAMEC, L. Modelování odvodu tepla z kostry elektrického stroje [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
doc. Ing. Pavel Vorel, Ph.D. (člen)
Ing. Petr Huták, Ph.D. (člen)
Ing. Dalibor Červinka, Ph.D. (člen)
Ing. Marek Toman, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Radoslav Cipín, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Bohuslav Bušov, CSc. (místopředseda)
Date of acceptance
2024-06-09
Defence
Student prezentoval diplomovou práci na téma Modelování odvodu tepla z kostry elektrického stroje. V úvodu obhajoby student seznámil komisi s cíli diplomové práce. Student popsal simulační model sloužící k identifikaci tlakové charakteristiky ventilátoru. Dále byla popsána první varianta měřicího pracoviště. Dále byl popsán návrh a realizace měřicí komory pro experimentální identifikaci tlakových charakteristik ventilátorů. Student představil výsledky měření tlakových charakteristik. Student dále vysvětlil postup identifikace tepelného odporu kostry a seznámil komisi s jeho měřením a dosaženými výsledky z měření. Prezentováno bylo také srovnání výsledků měření s teoretickými výpočty, kdy bylo dosaženo velmi dobré shody. Po prezentaci diplomové práce byly přečteny posudky vedoucího a oponenta. Student správně zodpověděl všechny otázky oponenta. Během následné diskuze student dobře reagoval na otázky komise.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení