兆瓦级高速永磁变频电机通风系统设计与转子表面风摩耗研究（续2）

3 3D流体场计算结果与分析   

       把风道分为3部分来分析，即气隙、轴向风道和径向风道。图4为各部分流体分析的直线和平面，在气隙中，距离转子表面0. 5 mm, 1. 5 mm,2. 5 mm处分别画直线11,12 ,13，并且在与转子表面相距2 mm的气隙处画与转子表面平行的面尸，在轴向内风道不同位置分别画直线14,15,16,17，其中14和15靠近槽口位置，16和17靠近内风道底部，在径向风道中画取直线18。图5 (a)为求解域内流体矢量速度分布，图5 (b)为气隙内不同位置流体流速分布，图5 (c)为气隙内平面P流体流速三维分布，图5 (d)为轴向内风道不同位置的流体流速分布，图5 (e)为径向风道直线18流体分布。   

      从图5 (a)中可以看出，靠近变频电机的转子表面的流体速度为179 m/s，而转子表面线速度为179 m/s，可以看出流体计算结果是正确的;图5 (b)表明，受转子高速旋转的影响，气隙中不同位置的风速相差较大，在距离变频电机转子表面0. 5 mm的直线11上风速约为175 m/s}而在距离转子表面2. 5 mm的直线论上风速集中在80一100 m/s;从图5 (c)中可以看出，由十受到开口槽的影响，气隙平面尸上流体流速在定子槽口中间处{zd0}，向槽口两侧逐渐减小，槽口中间处风速与槽口两侧风速相差约为100 m/s，相差很大;从图5 (d)中可以看出，在轴向两端出口侧附近，直线14,15,16,17的风速都基本平稳在28 m/s而在轴向中间处，直线14,15,16,17风速相差却很大，靠近槽口的直线14和巧，风速从两侧逐渐增加，在接近轴向中间处，风速达到{zd0}，而位十轴向风道底部的直线16和17，两侧的风速较大，轴向中间处的变频电机的风速较小;图5 (e)中，以径向风道入口为径向长度起点，径向风道入口处面积较大，随着通风面积逐渐减小，风速由入口逐渐增加，在定子绕组与径向风道最窄处，风速达到{zd0}，随后流体到达内风道，通风面积增加，风速又逐渐减小。从图5中可以看出，转子高速旋转对流体场的影响很大，同时一风道内的流体分布相差很大，在进行散热系数计算时一应把风道分为气隙、轴向风道和径向风道3部分。