Apropos Prinzip des Wärmeaustausches und der thermischen Stabilität des Elektromotors
Der Temperaturanstieg ist ein wichtiger Leistungsindex des Motors. Wenn der Motor läuft, handelt es sich um ein Heizelement. Wie leitet der Motor die Wärme ab, um die endgültige Balance zu erreichen? Im Allgemeinen wird Wärme von der Oberfläche des Heizelements an das umgebende Medium abgestrahlt. Einweg; einer ist Strahlung; Die andere ist die Konvektion mittels Luft oder eines anderen Kühlmediums. Im Motor dominiert dieser meist.
Strahlungskühlung
Konvektionskühlung
Die Wärmeableitung von der festen Oberfläche kann in direktem Kontakt mit der Flüssigkeit gefunden werden. Wenn die Temperatur der festen Oberfläche nicht gleich der Temperatur des Fluids ist, tritt zwischen ihnen ein Wärmeaustausch auf, und Wärme wird von dem Hochtemperaturobjekt auf das Niedertemperaturobjekt übertragen. Diese Austauschwärme ist eigentlich sowohl Leitung als auch Konvektion, wird jedoch zusammenfassend als konvektive Wärmeübertragung bezeichnet. In einem Motor wird die in einem Kern, einer Wicklung oder einer anderen wärmeerzeugenden Komponente erzeugte Wärme durch ein Kühlfluid (Luft, Wasserstoff, Wasser, Öl usw.) abgeführt, das durch eine oder mehrere Oberflächen dieser Komponenten strömt: Formen sind weit verbreitet in Motorkühlsystemen verfügbar. Das Wärmeableitungsvermögen dieser Form der Wärmeableitung hängt in erster Linie vom Bewegungszustand des Fluids auf der festen Oberfläche ab.
Wenn sich die Flüssigkeit in einer laminaren Strömung bewegt, fließt die Flüssigkeit nur parallel zur festen Oberfläche. Wenn das Fluid in mehrere Strömungsschichten parallel zur festen Oberfläche aufgeteilt ist, findet kein Flüssigkeitsaustausch zwischen den Schichten statt, und in dieser Richtung senkrecht zur festen Oberfläche hängt die Wärmeübertragung hauptsächlich von der Leitung ab.
Da die Wärmeleitfähigkeit des Fluids gering ist, ist die Wärmeableitung der festen Oberfläche während der laminaren Strömung schlecht. Wenn sich das Fluid in einer turbulenten Bewegung bewegt, halten die Fluidteile die Bewegung nicht mehr parallel zur festen Oberfläche aufrecht, und der unregelmäßige Wirbel wird in alle Richtungen bei der durchschnittlichen Strömungsgeschwindigkeit erzeugt, wobei die Wärmeübertragung hauptsächlich von der Konvektion abhängt.
Da der Wärmewiderstand während der Konvektionswärmeübertragung relativ klein ist, wird die Wärmeableitungsfähigkeit der festen Oberfläche, wenn das Fluid einer turbulenten Strömung ausgesetzt ist, merklich verbessert. Im Falle von Turbulenzen gibt es immer noch eine dünne dünne Schicht in der Nähe der festen Oberfläche, aber je größer die Strömungsrate des Fluids ist, desto dünner ist die laminare Schicht und desto höher ist die Wärmeabstrahlungsfähigkeit der Oberfläche. Wenn konvektive Wärme abgeführt wird, hängt die Wärmeabfuhrfähigkeit der Oberfläche auch von den physikalischen Eigenschaften des Kühlmediums (wie Wärmeleitfähigkeit, spezifische Wärme, Schweregrad usw.) sowie von der Geometrie und Größe der festen Oberfläche und ihrer Lage ab in der Flüssigkeit.
