ಏರ್-ಕೂಲ್ಡ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಮತ್ತು ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ವಾಟರ್-ಕೂಲಿಂಗ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಅನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಮೂಲಕ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮೋಟಾರ್‌ಗಳ ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣೆ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ

Nature.com ಗೆ ಭೇಟಿ ನೀಡಿದ್ದಕ್ಕಾಗಿ ಧನ್ಯವಾದಗಳು.ನೀವು ಸೀಮಿತ CSS ಬೆಂಬಲದೊಂದಿಗೆ ಬ್ರೌಸರ್ ಆವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಿರುವಿರಿ.ಉತ್ತಮ ಅನುಭವಕ್ಕಾಗಿ, ನೀವು ನವೀಕರಿಸಿದ ಬ್ರೌಸರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲು ನಾವು ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡುತ್ತೇವೆ (ಅಥವಾ ಇಂಟರ್ನೆಟ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪ್ಲೋರರ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮೋಡ್ ಅನ್ನು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿ).ಈ ಮಧ್ಯೆ, ನಡೆಯುತ್ತಿರುವ ಬೆಂಬಲವನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು, ನಾವು ಶೈಲಿಗಳು ಮತ್ತು JavaScript ಇಲ್ಲದೆ ಸೈಟ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತಿದ್ದೇವೆ.
ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ವೆಚ್ಚಗಳು ಮತ್ತು ಇಂಜಿನ್ನ ದೀರ್ಘಾಯುಷ್ಯದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಸರಿಯಾದ ಎಂಜಿನ್ ಥರ್ಮಲ್ ಮ್ಯಾನೇಜ್ಮೆಂಟ್ ತಂತ್ರವು ಅತ್ಯಂತ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.ಈ ಲೇಖನವು ಉತ್ತಮ ಬಾಳಿಕೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಮತ್ತು ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮೋಟಾರ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣಾ ತಂತ್ರವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದೆ.ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಎಂಜಿನ್ ಕೂಲಿಂಗ್ ವಿಧಾನಗಳ ಕುರಿತು ಸಾಹಿತ್ಯದ ವ್ಯಾಪಕ ವಿಮರ್ಶೆಯನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು.ಮುಖ್ಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಶಾಖದ ವಿತರಣೆಯ ಪ್ರಸಿದ್ಧ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಂಡು, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಗಾಳಿ-ತಂಪಾಗುವ ಅಸಮಕಾಲಿಕ ಮೋಟರ್ನ ಉಷ್ಣ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರವನ್ನು ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ.ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಈ ಅಧ್ಯಯನವು ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಗತ್ಯಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಎರಡು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಂಪಾಗಿಸುವ ತಂತ್ರಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಮಗ್ರ ವಿಧಾನವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸುತ್ತದೆ.100 kW ಗಾಳಿ-ತಂಪಾಗುವ ಅಸಮಕಾಲಿಕ ಮೋಟರ್‌ನ ಮಾದರಿಯ ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ಅಧ್ಯಯನ ಮತ್ತು ಅದೇ ಮೋಟರ್‌ನ ಸುಧಾರಿತ ಥರ್ಮಲ್ ಮ್ಯಾನೇಜ್‌ಮೆಂಟ್ ಮಾದರಿ, ಅಲ್ಲಿ ಗಾಳಿಯ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಸಮಗ್ರ ನೀರಿನ ತಂಪಾಗಿಸುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಮೂಲಕ ಮೋಟಾರ್ ದಕ್ಷತೆಯ ಗಮನಾರ್ಹ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿಭಾಯಿಸಿದೆ.SolidWorks 2017 ಮತ್ತು ANSYS ಫ್ಲೂಯೆಂಟ್ 2021 ಆವೃತ್ತಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಂಯೋಜಿತ ಏರ್-ಕೂಲ್ಡ್ ಮತ್ತು ವಾಟರ್-ಕೂಲ್ಡ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಅನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.ಮೂರು ವಿಭಿನ್ನ ನೀರಿನ ಹರಿವುಗಳನ್ನು (5 L/min, 10 L/min, ಮತ್ತು 15 L/min) ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಏರ್-ಕೂಲ್ಡ್ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮೋಟಾರ್‌ಗಳ ವಿರುದ್ಧ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಲಭ್ಯವಿರುವ ಪ್ರಕಟಿತ ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪರಿಶೀಲಿಸಲಾಗಿದೆ.ವಿಭಿನ್ನ ಹರಿವಿನ ದರಗಳಿಗೆ (ಕ್ರಮವಾಗಿ 5 L/min, 10 L/min ಮತ್ತು 15 L/min) ನಾವು 2.94%, 4.79% ಮತ್ತು 7.69% ನಷ್ಟು ಅನುಗುಣವಾದ ತಾಪಮಾನ ಕಡಿತವನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಂಡಿದ್ದೇವೆ ಎಂದು ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಎಂಬೆಡೆಡ್ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮೋಟರ್ ಗಾಳಿಯಿಂದ ತಂಪಾಗುವ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮೋಟಾರ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.
ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಮೋಟಾರ್ ಆಧುನಿಕ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ವಿಜ್ಞಾನದ ಪ್ರಮುಖ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಮತ್ತು ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಉದ್ಯಮಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ಗೃಹೋಪಯೋಗಿ ಉಪಕರಣಗಳಿಂದ ವಾಹನಗಳವರೆಗೆ ಎಲ್ಲದರಲ್ಲೂ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಮೋಟಾರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮೋಟಾರ್‌ಗಳ (AM) ಜನಪ್ರಿಯತೆಯು ಅವುಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆರಂಭಿಕ ಟಾರ್ಕ್, ಉತ್ತಮ ವೇಗ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು ಮಧ್ಯಮ ಓವರ್‌ಲೋಡ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ 1).ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮೋಟಾರ್‌ಗಳು ನಿಮ್ಮ ಲೈಟ್ ಬಲ್ಬ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಳೆಯುವಂತೆ ಮಾಡುವುದಲ್ಲದೆ, ನಿಮ್ಮ ಟೂತ್ ಬ್ರಷ್‌ನಿಂದ ನಿಮ್ಮ ಟೆಸ್ಲಾವರೆಗೆ ನಿಮ್ಮ ಮನೆಯಲ್ಲಿರುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗ್ಯಾಜೆಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಶಕ್ತಿ ನೀಡುತ್ತವೆ.IM ನಲ್ಲಿನ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸ್ಟೇಟರ್ ಮತ್ತು ರೋಟರ್ ವಿಂಡ್ಗಳ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಸಂಪರ್ಕದಿಂದ ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ.ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಲೋಹಗಳ ಸೀಮಿತ ಪೂರೈಕೆಯಿಂದಾಗಿ IM ಒಂದು ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯವಾದ ಆಯ್ಕೆಯಾಗಿದೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, AD ಗಳ ಮುಖ್ಯ ಅನನುಕೂಲವೆಂದರೆ ಅವುಗಳ ಜೀವಿತಾವಧಿ ಮತ್ತು ದಕ್ಷತೆಯು ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಬಹಳ ಸಂವೇದನಾಶೀಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ.ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮೋಟಾರ್‌ಗಳು ಪ್ರಪಂಚದ 40% ರಷ್ಟು ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಈ ಯಂತ್ರಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವುದು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಎಂದು ಯೋಚಿಸಲು ನಮಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.
ಅರ್ಹೆನಿಯಸ್ ಸಮೀಕರಣವು ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ 10 ° C ಏರಿಕೆಗೆ, ಇಡೀ ಎಂಜಿನ್‌ನ ಜೀವಿತಾವಧಿಯು ಅರ್ಧದಷ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಹೇಳುತ್ತದೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತು ಯಂತ್ರದ ಉತ್ಪಾದಕತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು, ರಕ್ತದೊತ್ತಡದ ಉಷ್ಣ ನಿಯಂತ್ರಣಕ್ಕೆ ಗಮನ ಕೊಡುವುದು ಅವಶ್ಯಕ.ಹಿಂದೆ, ಉಷ್ಣ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಮೋಟಾರು ವಿನ್ಯಾಸಕರು ವಿನ್ಯಾಸದ ಅನುಭವ ಅಥವಾ ಅಂಕುಡೊಂಕಾದ ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಾಂದ್ರತೆಯಂತಹ ಇತರ ಆಯಾಮದ ಅಸ್ಥಿರಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಪರಿಧಿಯಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಈ ವಿಧಾನಗಳು ಕೆಟ್ಟದ್ದಕ್ಕಾಗಿ ದೊಡ್ಡ ಸುರಕ್ಷತಾ ಅಂಚುಗಳನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ- ಕೇಸ್ ತಾಪನ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು, ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಯಂತ್ರದ ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳ.
ಉಷ್ಣ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಎರಡು ವಿಧಗಳಿವೆ: ಲಂಪ್ಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ವಿಧಾನಗಳು.ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ವಿಧಾನಗಳ ಮುಖ್ಯ ಪ್ರಯೋಜನವೆಂದರೆ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಮತ್ತು ನಿಖರವಾಗಿ ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಉಷ್ಣ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಅನುಕರಿಸಲು ಸಾಕಷ್ಟು ನಿಖರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲು ಗಣನೀಯ ಪ್ರಯತ್ನವನ್ನು ಮಾಡಬೇಕು.ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಸ್ಥೂಲವಾಗಿ ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ಫ್ಲೂಯಿಡ್ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ (CFD) ಮತ್ತು ಸ್ಟ್ರಕ್ಚರಲ್ ಥರ್ಮಲ್ ಅನಾಲಿಸಿಸ್ (STA) ಎಂದು ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇವೆರಡೂ ಸೀಮಿತ ಅಂಶ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು (FEA) ಬಳಸುತ್ತವೆ.ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಪ್ರಯೋಜನವೆಂದರೆ ಅದು ಸಾಧನದ ಜ್ಯಾಮಿತಿಯನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ನಿಮಗೆ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಿಸ್ಟಮ್ ಸೆಟಪ್ ಮತ್ತು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಕಷ್ಟವಾಗಬಹುದು.ಕೆಳಗೆ ಚರ್ಚಿಸಲಾದ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಲೇಖನಗಳು ವಿವಿಧ ಆಧುನಿಕ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮೋಟಾರ್‌ಗಳ ಉಷ್ಣ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಆಯ್ದ ಉದಾಹರಣೆಗಳಾಗಿವೆ.ಈ ಲೇಖನಗಳು ಅಸಮಕಾಲಿಕ ಮೋಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಲೇಖಕರನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸಿತು.
ಪಿಲ್-ವಾನ್ ಹ್ಯಾನ್1 MI ಯ ಉಷ್ಣ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ.ಲಂಪ್ಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣಾ ವಿಧಾನವನ್ನು ಉಷ್ಣ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಸಮಯ-ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿರುವ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಫಿನೈಟ್ ಎಲಿಮೆಂಟ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಯಾವುದೇ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅನ್ವಯದಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣ ಓವರ್ಲೋಡ್ ರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ಸರಿಯಾಗಿ ಒದಗಿಸಲು, ಸ್ಟೇಟರ್ ವಿಂಡಿಂಗ್ನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹವಾಗಿ ಅಂದಾಜು ಮಾಡಬೇಕು.ಅಹ್ಮದ್ ಎಟ್ ಆಲ್.2 ಅವರು ಆಳವಾದ ಉಷ್ಣ ಮತ್ತು ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಪರಿಗಣನೆಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆದೇಶದ ಶಾಖ ಜಾಲದ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು.ಕೈಗಾರಿಕಾ ಉಷ್ಣ ರಕ್ಷಣೆಯ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗಾಗಿ ಥರ್ಮಲ್ ಮಾಡೆಲಿಂಗ್ ವಿಧಾನಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ಪರಿಹಾರಗಳು ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಪರಿಗಣನೆಯಿಂದ ಪ್ರಯೋಜನ ಪಡೆಯುತ್ತದೆ.
ನಾಯರ್ ಮತ್ತು ಇತರರು 39 kW IM ಮತ್ತು 3D ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ಉಷ್ಣ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಸಂಯೋಜಿತ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಯಂತ್ರದಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಊಹಿಸಲು ಬಳಸಿದರು.ಯಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಇತರರು.4 ಫ್ಯಾನ್-ಕೂಲ್ಡ್ ಫುಲ್ ಕ್ಲೋಸ್ಡ್ (TEFC) IM ಗಳನ್ನು 3D ತಾಪಮಾನದ ಅಂದಾಜಿನೊಂದಿಗೆ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದ್ದಾರೆ.ಚಂದ್ರ ಮತ್ತು ಇತರರು.5 CFD ಬಳಸಿಕೊಂಡು IM TEFC ಯ ಶಾಖದ ಹರಿವಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದೆ.LPTN ಮೋಟಾರ್ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಟಾಡ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ನೀಡಿದರು.6.ಪ್ರಸ್ತಾವಿತ LPTN ಮಾದರಿಯಿಂದ ಪಡೆದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ತಾಪಮಾನಗಳ ಜೊತೆಗೆ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ತಾಪಮಾನ ಡೇಟಾವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಪೀಟರ್ ಮತ್ತು ಇತರರು 7 ವಿದ್ಯುತ್ ಮೋಟರ್‌ಗಳ ಉಷ್ಣ ವರ್ತನೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಗಾಳಿಯ ಹರಿವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು CFD ಅನ್ನು ಬಳಸಿದರು.
Cabral et al8 ಸರಳವಾದ IM ಥರ್ಮಲ್ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು, ಇದರಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಂಡರ್ ಶಾಖ ಪ್ರಸರಣ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಯಂತ್ರದ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಯಿತು.Nategh et al.9 ಆಪ್ಟಿಮೈಸ್ಡ್ ಘಟಕಗಳ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು CFD ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸ್ವಯಂ-ಗಾಳಿ ಎಳೆತ ಮೋಟಾರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದರು.ಹೀಗಾಗಿ, ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮೋಟಾರ್ಗಳ ಉಷ್ಣ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಅನುಕರಿಸಲು ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅಧ್ಯಯನಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು, ಅಂಜೂರವನ್ನು ನೋಡಿ.2.
Yinye et al.10 ಪ್ರಮಾಣಿತ ವಸ್ತುಗಳ ಸಾಮಾನ್ಯ ಉಷ್ಣ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಯಂತ್ರದ ಭಾಗ ನಷ್ಟದ ಸಾಮಾನ್ಯ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು.ಮಾರ್ಕೊ ಮತ್ತು ಇತರರು.11 CFD ಮತ್ತು LPTN ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಯಂತ್ರದ ಘಟಕಗಳಿಗೆ ತಂಪಾಗಿಸುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಜಾಕೆಟ್‌ಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲು ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಿದರು.Yaohui et al.12 ಸೂಕ್ತವಾದ ಕೂಲಿಂಗ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಆಯ್ಕೆಮಾಡಲು ಮತ್ತು ವಿನ್ಯಾಸ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು ವಿವಿಧ ಮಾರ್ಗಸೂಚಿಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.Nell et al.13 ಬಹುಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಸಮಸ್ಯೆಗೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶ್ರೇಣಿಯ ಮೌಲ್ಯಗಳು, ವಿವರಗಳ ಮಟ್ಟ ಮತ್ತು ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ಶಕ್ತಿಗಾಗಿ ಜೋಡಿಸಲಾದ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ-ಉಷ್ಣ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ಗಾಗಿ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಲು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು.ಜೀನ್ ಮತ್ತು ಇತರರು.14 ಮತ್ತು ಕಿಮ್ ಮತ್ತು ಇತರರು 3D ಕಪಲ್ಡ್ FEM ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಏರ್-ಕೂಲ್ಡ್ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮೋಟರ್‌ನ ತಾಪಮಾನ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದರು.ಜೌಲ್ ನಷ್ಟಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಬಳಸಲು 3D ಎಡ್ಡಿ ಕರೆಂಟ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಇನ್ಪುಟ್ ಡೇಟಾವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಿ.
Michel et al.16 ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಮೂಲಕ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಕೇಂದ್ರಾಪಗಾಮಿ ಕೂಲಿಂಗ್ ಫ್ಯಾನ್‌ಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ವಿನ್ಯಾಸಗಳ ಅಕ್ಷೀಯ ಅಭಿಮಾನಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದ್ದಾರೆ.ಈ ವಿನ್ಯಾಸಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಅದೇ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವಾಗ ಎಂಜಿನ್ ದಕ್ಷತೆಯಲ್ಲಿ ಸಣ್ಣ ಆದರೆ ಗಮನಾರ್ಹ ಸುಧಾರಣೆಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದೆ.
ಲು ಎಟ್ ಆಲ್.17 ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮೋಟರ್‌ನ ಶಾಫ್ಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಬ್ಬಿಣದ ನಷ್ಟವನ್ನು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಲು ಬೊಗ್ಲಿಯೆಟ್ಟಿ ಮಾದರಿಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ಸಮಾನವಾದ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿದರು.ಸ್ಪಿಂಡಲ್ ಮೋಟಾರ್ ಒಳಗೆ ಯಾವುದೇ ಅಡ್ಡ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ವಿತರಣೆಯು ಏಕರೂಪವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಲೇಖಕರು ಊಹಿಸುತ್ತಾರೆ.ಅವರು ತಮ್ಮ ವಿಧಾನವನ್ನು ಸೀಮಿತ ಅಂಶ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಮಾದರಿಗಳ ಫಲಿತಾಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದ್ದಾರೆ.ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು MI ನ ಎಕ್ಸ್ಪ್ರೆಸ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು, ಆದರೆ ಅದರ ನಿಖರತೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ.
18 ರೇಖೀಯ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮೋಟಾರ್ಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ವಿವಿಧ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.ಅವುಗಳಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಹಳಿಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ನಷ್ಟವನ್ನು ಅಂದಾಜು ಮಾಡುವ ವಿಧಾನಗಳು ಮತ್ತು ಎಳೆತದ ರೇಖೀಯ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮೋಟಾರ್ಗಳ ತಾಪಮಾನ ಏರಿಕೆಯನ್ನು ಊಹಿಸುವ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ.ರೇಖೀಯ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮೋಟರ್‌ಗಳ ಶಕ್ತಿಯ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಈ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು.
ಜಬ್ದುರ್ ಮತ್ತು ಇತರರು.19 ಮೂರು ಆಯಾಮದ ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕೂಲಿಂಗ್ ಜಾಕೆಟ್‌ಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಿದೆ.ಕೂಲಿಂಗ್ ಜಾಕೆಟ್ ಮೂರು-ಹಂತದ IM ಗೆ ಶೀತಕದ ಮುಖ್ಯ ಮೂಲವಾಗಿ ನೀರನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಪಂಪ್ ಮಾಡಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಗರಿಷ್ಠ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ.ರಿಪ್ಪಲ್ ಮತ್ತು ಇತರರು.20 ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಕೂಲಿಂಗ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳಿಗೆ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವರ್ಸ್ ಲ್ಯಾಮಿನೇಟೆಡ್ ಕೂಲಿಂಗ್ ಎಂಬ ಹೊಸ ವಿಧಾನವನ್ನು ಪೇಟೆಂಟ್ ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಶೀತಕವು ಪರಸ್ಪರ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಲ್ಯಾಮಿನೇಶನ್‌ನಲ್ಲಿ ರಂಧ್ರಗಳಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಕಿರಿದಾದ ಪ್ರದೇಶಗಳ ಮೂಲಕ ಅಡ್ಡಲಾಗಿ ಹರಿಯುತ್ತದೆ.ಡೆರಿಸ್ಜಾಡ್ ಮತ್ತು ಇತರರು.21 ಎಥಿಲೀನ್ ಗ್ಲೈಕಾಲ್ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವಾಹನ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಎಳೆತ ಮೋಟಾರ್‌ಗಳ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ತನಿಖೆ ಮಾಡಿದರು.CFD ಮತ್ತು 3D ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ದ್ರವ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯೊಂದಿಗೆ ವಿವಿಧ ಮಿಶ್ರಣಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಿ.Boopathi et al.22 ರ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಅಧ್ಯಯನವು ವಾಟರ್-ಕೂಲ್ಡ್ ಎಂಜಿನ್‌ಗಳಿಗೆ (17-124 ° C) ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯು ಗಾಳಿಯಿಂದ ತಂಪಾಗುವ ಎಂಜಿನ್‌ಗಳಿಗಿಂತ (104-250 ° C) ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ.ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ವಾಟರ್-ಕೂಲ್ಡ್ ಮೋಟಾರ್‌ನ ಗರಿಷ್ಠ ತಾಪಮಾನವು 50.4% ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು PA6GF30 ನೀರು-ತಂಪಾಗುವ ಮೋಟರ್‌ನ ಗರಿಷ್ಠ ತಾಪಮಾನವು 48.4% ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ.ಬೆಝುಕೋವ್ ಮತ್ತು ಇತರರು.23 ದ್ರವ ತಂಪಾಗಿಸುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯೊಂದಿಗೆ ಎಂಜಿನ್ ಗೋಡೆಯ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯ ಮೇಲೆ ಪ್ರಮಾಣದ ರಚನೆಯ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಿದರು.1.5 ಮಿಮೀ ದಪ್ಪದ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಫಿಲ್ಮ್ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯನ್ನು 30% ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇಂಧನ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎಂಜಿನ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅಧ್ಯಯನಗಳು ತೋರಿಸಿವೆ.
ಟ್ಯಾಂಗುಯ್ ಮತ್ತು ಇತರರು.24 ವಿವಿಧ ಹರಿವಿನ ಪ್ರಮಾಣಗಳು, ತೈಲ ತಾಪಮಾನಗಳು, ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ವೇಗಗಳು ಮತ್ತು ಲೂಬ್ರಿಕೇಟಿಂಗ್ ಎಣ್ಣೆಯನ್ನು ಶೀತಕವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಮೋಟಾರ್‌ಗಳಿಗೆ ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ವಿಧಾನಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ನಡೆಸಿದರು.ಹರಿವಿನ ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟಾರೆ ಕೂಲಿಂಗ್ ದಕ್ಷತೆಯ ನಡುವೆ ಬಲವಾದ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ.Ha et al.25 ತೈಲ ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ಸಮವಾಗಿ ವಿತರಿಸಲು ಮತ್ತು ಎಂಜಿನ್ ಕೂಲಿಂಗ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಡ್ರಿಪ್ ನಳಿಕೆಗಳನ್ನು ನಳಿಕೆಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲು ಸಲಹೆ ನೀಡಿದರು.
ನಂದಿ ಮತ್ತು ಇತರರು.26 ಎಂಜಿನ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣೆಯ ಮೇಲೆ ಎಲ್-ಆಕಾರದ ಫ್ಲಾಟ್ ಹೀಟ್ ಪೈಪ್‌ಗಳ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದ್ದಾರೆ.ಶಾಖ ಪೈಪ್ ಬಾಷ್ಪೀಕರಣದ ಭಾಗವನ್ನು ಮೋಟಾರ್ ಕೇಸಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ ಅಥವಾ ಮೋಟಾರ್ ಶಾಫ್ಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೂಳಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಂಡೆನ್ಸರ್ ಭಾಗವನ್ನು ದ್ರವ ಅಥವಾ ಗಾಳಿಯನ್ನು ಪರಿಚಲನೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ತಂಪಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಬೆಲೆಟ್ಟ್ರೆ ಮತ್ತು ಇತರರು.27 ಅಸ್ಥಿರ ಮೋಟಾರ್ ಸ್ಟೇಟರ್‌ಗಾಗಿ PCM ಘನ-ದ್ರವ ಕೂಲಿಂಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದೆ.PCM ಅಂಕುಡೊಂಕಾದ ತಲೆಗಳನ್ನು ಒಳಸೇರಿಸುತ್ತದೆ, ಸುಪ್ತ ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವ ಮೂಲಕ ಹಾಟ್ ಸ್ಪಾಟ್ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಹೀಗಾಗಿ, ಮೋಟಾರು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನವನ್ನು ವಿಭಿನ್ನ ತಂಪಾಗಿಸುವ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂಜೂರವನ್ನು ನೋಡಿ.3. ಈ ಕೂಲಿಂಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳನ್ನು ವಿಂಡ್‌ಗಳು, ಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳು, ವಿಂಡಿಂಗ್ ಹೆಡ್‌ಗಳು, ಆಯಸ್ಕಾಂತಗಳು, ಕಾರ್ಕ್ಯಾಸ್ ಮತ್ತು ಎಂಡ್ ಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಕೂಲಿಂಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಅವುಗಳ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಗೆ ಹೆಸರುವಾಸಿಯಾಗಿದೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಎಂಜಿನ್ ಸುತ್ತಲೂ ಕೂಲಂಟ್ ಅನ್ನು ಪಂಪ್ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಎಂಜಿನ್‌ನ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಏರ್ ಕೂಲಿಂಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಅವುಗಳ ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ನವೀಕರಣದ ಸುಲಭತೆಯಿಂದಾಗಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ದ್ರವ ತಂಪಾಗಿಸುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗಿಂತ ಇದು ಇನ್ನೂ ಕಡಿಮೆ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದೆ.ಒಂದು ಸಂಯೋಜಿತ ವಿಧಾನದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ, ಅದು ದ್ರವ-ತಂಪಾಗುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸೇವಿಸದೆಯೇ ಗಾಳಿ-ತಂಪಾಗುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚದೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ.
ಈ ಲೇಖನವು AD ಯಲ್ಲಿನ ಶಾಖದ ನಷ್ಟಗಳನ್ನು ಪಟ್ಟಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುತ್ತದೆ.ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನ, ಹಾಗೆಯೇ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮೋಟಾರ್‌ಗಳ ತಾಪನ ಮತ್ತು ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಕೂಲಿಂಗ್ ತಂತ್ರಗಳ ಮೂಲಕ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮೋಟಾರ್ಸ್ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ಶಾಖದ ನಷ್ಟದಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ.ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮೋಟರ್ನ ಕೋರ್ನ ಶಾಖದ ನಷ್ಟವನ್ನು ಶಾಖವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ ಲೇಖನವು ವಹನ ಮತ್ತು ಬಲವಂತದ ಸಂವಹನದಿಂದ ಎಂಜಿನ್ ಒಳಗೆ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಚರ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.ನಿರಂತರತೆಯ ಸಮೀಕರಣಗಳು, ನೇವಿಯರ್-ಸ್ಟೋಕ್ಸ್/ಮೊಮೆಂಟಮ್ ಸಮೀಕರಣಗಳು ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು IM ನ ಥರ್ಮಲ್ ಮಾಡೆಲಿಂಗ್ ವರದಿಯಾಗಿದೆ.ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಮೋಟರ್‌ನ ಉಷ್ಣ ಆಡಳಿತವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಏಕೈಕ ಉದ್ದೇಶಕ್ಕಾಗಿ ಸ್ಟೇಟರ್ ವಿಂಡ್‌ಗಳ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಲು ಸಂಶೋಧಕರು IM ನ ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ಉಷ್ಣ ಅಧ್ಯಯನಗಳನ್ನು ನಡೆಸಿದರು.ಈ ಲೇಖನವು CAD ಮಾಡೆಲಿಂಗ್ ಮತ್ತು ANSYS ಫ್ಲೂಯೆಂಟ್ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಏರ್-ಕೂಲ್ಡ್ ಐಎಮ್‌ಗಳ ಉಷ್ಣ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಏರ್-ಕೂಲ್ಡ್ ಮತ್ತು ವಾಟರ್-ಕೂಲ್ಡ್ ಐಎಮ್‌ಗಳ ಥರ್ಮಲ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತದೆ.ಮತ್ತು ಗಾಳಿ-ತಂಪಾಗುವ ಮತ್ತು ನೀರು-ತಂಪಾಗುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಸಮಗ್ರ ಸುಧಾರಿತ ಮಾದರಿಯ ಉಷ್ಣ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಆಳವಾಗಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ.ಮೇಲೆ ಹೇಳಿದಂತೆ, ಇಲ್ಲಿ ಪಟ್ಟಿ ಮಾಡಲಾದ ದಾಖಲೆಗಳು ಉಷ್ಣ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳು ಮತ್ತು ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮೋಟಾರ್‌ಗಳ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಕಲೆಯ ಸ್ಥಿತಿಯ ಸಾರಾಂಶವಲ್ಲ, ಆದರೆ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮೋಟಾರ್‌ಗಳ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಪರಿಹರಿಸಬೇಕಾದ ಅನೇಕ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಅವು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ. .
ಶಾಖದ ನಷ್ಟವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ತಾಮ್ರದ ನಷ್ಟ, ಕಬ್ಬಿಣದ ನಷ್ಟ ಮತ್ತು ಘರ್ಷಣೆ/ಯಾಂತ್ರಿಕ ನಷ್ಟ ಎಂದು ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ.
ತಾಮ್ರದ ನಷ್ಟವು ವಾಹಕದ ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಜೌಲ್ ತಾಪನದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು 10.28 ಎಂದು ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸಬಹುದು:
ಇಲ್ಲಿ q̇g ಶಾಖವು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ, I ಮತ್ತು Ve ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ನಾಮಮಾತ್ರದ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್, ಮತ್ತು Re ಎಂಬುದು ತಾಮ್ರದ ಪ್ರತಿರೋಧ.
ಕಬ್ಬಿಣದ ನಷ್ಟವನ್ನು ಪರಾವಲಂಬಿ ನಷ್ಟ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ, ಇದು AM ನಲ್ಲಿ ಹಿಸ್ಟರೆಸಿಸ್ ಮತ್ತು ಎಡ್ಡಿ ಕರೆಂಟ್ ನಷ್ಟವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ನಷ್ಟದ ಎರಡನೇ ಪ್ರಮುಖ ವಿಧವಾಗಿದೆ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಸಮಯ-ಬದಲಾಯಿಸುವ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ.ಅವುಗಳನ್ನು ವಿಸ್ತೃತ ಸ್ಟೈನ್‌ಮೆಟ್ಜ್ ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅದರ ಗುಣಾಂಕಗಳನ್ನು ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ಷರತ್ತುಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಸ್ಥಿರ ಅಥವಾ ವೇರಿಯಬಲ್ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು10,28,29.
ಇದರಲ್ಲಿ Khn ಎಂಬುದು ಕೋರ್ ಲಾಸ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರದಿಂದ ಪಡೆದ ಹಿಸ್ಟರೆಸಿಸ್ ನಷ್ಟ ಅಂಶವಾಗಿದೆ, ಕೆನ್ ಎಡ್ಡಿ ಕರೆಂಟ್ ನಷ್ಟದ ಅಂಶವಾಗಿದೆ, N ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ಸೂಚ್ಯಂಕವಾಗಿದೆ, Bn ಮತ್ತು f ಕ್ರಮವಾಗಿ ಸೈನುಸೈಡಲ್ ಅಲ್ಲದ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಗರಿಷ್ಠ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಆವರ್ತನವಾಗಿದೆ.ಮೇಲಿನ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಸರಳೀಕರಿಸಬಹುದು 10,29:
ಅವುಗಳಲ್ಲಿ, K1 ಮತ್ತು K2 ಕ್ರಮವಾಗಿ ಕೋರ್ ಲಾಸ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ ಮತ್ತು ಎಡ್ಡಿ ಕರೆಂಟ್ ನಷ್ಟ (qec), ಹಿಸ್ಟರೆಸಿಸ್ ನಷ್ಟ (qh), ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ನಷ್ಟ (qex).
ಗಾಳಿಯ ಹೊರೆ ಮತ್ತು ಘರ್ಷಣೆ ನಷ್ಟಗಳು IM ನಲ್ಲಿ ಯಾಂತ್ರಿಕ ನಷ್ಟಕ್ಕೆ ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ಕಾರಣಗಳಾಗಿವೆ.ಗಾಳಿ ಮತ್ತು ಘರ್ಷಣೆ ನಷ್ಟಗಳು 10,
ಸೂತ್ರದಲ್ಲಿ, n ಎಂಬುದು ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ವೇಗವಾಗಿದೆ, Kfb ಎಂಬುದು ಘರ್ಷಣೆಯ ನಷ್ಟಗಳ ಗುಣಾಂಕವಾಗಿದೆ, D ಎಂಬುದು ರೋಟರ್ನ ಹೊರಗಿನ ವ್ಯಾಸವಾಗಿದೆ, l ಎಂಬುದು ರೋಟರ್ನ ಉದ್ದವಾಗಿದೆ, G ಎಂಬುದು ರೋಟರ್ 10 ರ ತೂಕವಾಗಿದೆ.
ಇಂಜಿನ್ ಒಳಗೆ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು ವಹನ ಮತ್ತು ಆಂತರಿಕ ತಾಪನದ ಮೂಲಕ, ಈ ಉದಾಹರಣೆಯಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ಪಾಯ್ಸನ್ ಸಮೀಕರಣ 30 ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ:
ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಮೋಟಾರ್ ಸ್ಥಿರ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ತಲುಪಿದಾಗ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಮಯದ ನಂತರ, ಮೇಲ್ಮೈ ಶಾಖದ ಹರಿವಿನ ನಿರಂತರ ತಾಪನದಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಶಾಖವನ್ನು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಬಹುದು.ಆದ್ದರಿಂದ, ಇಂಜಿನ್ನ ಒಳಗಿನ ವಹನವನ್ನು ಆಂತರಿಕ ಶಾಖದ ಬಿಡುಗಡೆಯೊಂದಿಗೆ ಕೈಗೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಊಹಿಸಬಹುದು.
ರೆಕ್ಕೆಗಳು ಮತ್ತು ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ವಾತಾವರಣದ ನಡುವಿನ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯನ್ನು ಬಲವಂತದ ಸಂವಹನ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ದ್ರವವು ಬಾಹ್ಯ ಬಲದಿಂದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವಂತೆ ಒತ್ತಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಸಂವಹನವನ್ನು 30 ಎಂದು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು:
ಇಲ್ಲಿ h ಎಂಬುದು ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ಗುಣಾಂಕ (W/m2 K), A ಎಂಬುದು ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ, ಮತ್ತು ΔT ಎಂಬುದು ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ಮೇಲ್ಮೈ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಲಂಬವಾಗಿರುವ ಶೀತಕದ ನಡುವಿನ ತಾಪಮಾನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗಿದೆ.ನಸ್ಸೆಲ್ಟ್ ಸಂಖ್ಯೆ (Nu) ಗಡಿಗೆ ಲಂಬವಾಗಿರುವ ಸಂವಹನ ಮತ್ತು ವಾಹಕ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಅನುಪಾತದ ಅಳತೆಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಲ್ಯಾಮಿನಾರ್ ಮತ್ತು ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಹರಿವಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಆಯ್ಕೆಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ವಿಧಾನದ ಪ್ರಕಾರ, ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಹರಿವಿನ ನಸ್ಸೆಲ್ಟ್ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ರೆನಾಲ್ಡ್ಸ್ ಸಂಖ್ಯೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಂಡ್ಟ್ಲ್ ಸಂಖ್ಯೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ, ಇದನ್ನು 30 ಎಂದು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ:
ಇಲ್ಲಿ h ಎಂಬುದು ಸಂವಹನ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ಗುಣಾಂಕ (W/m2 K), l ಎಂಬುದು ವಿಶಿಷ್ಟ ಉದ್ದ, λ ಎಂಬುದು ದ್ರವದ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ (W/m K), ಮತ್ತು Prandtl ಸಂಖ್ಯೆ (Pr) ಅನುಪಾತದ ಅಳತೆಯಾಗಿದೆ ಥರ್ಮಲ್ ಡಿಫ್ಯೂಸಿವಿಟಿಗೆ ಆವೇಗ ಪ್ರಸರಣ ಗುಣಾಂಕ (ಅಥವಾ ಉಷ್ಣ ಗಡಿ ಪದರದ ವೇಗ ಮತ್ತು ಸಾಪೇಕ್ಷ ದಪ್ಪ), 30 ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ:
ಇಲ್ಲಿ k ಮತ್ತು cp ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ದ್ರವದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ.ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಗಾಳಿ ಮತ್ತು ನೀರು ವಿದ್ಯುತ್ ಮೋಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಶೀತಕಗಳಾಗಿವೆ.ಸುತ್ತುವರಿದ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಗಾಳಿ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ದ್ರವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಕೋಷ್ಟಕ 1 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.
IM ಥರ್ಮಲ್ ಮಾಡೆಲಿಂಗ್ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಊಹೆಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ: 3D ಸ್ಥಿರ ಸ್ಥಿತಿ, ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಹರಿವು, ಗಾಳಿಯು ಆದರ್ಶ ಅನಿಲ, ಅತ್ಯಲ್ಪ ವಿಕಿರಣ, ನ್ಯೂಟೋನಿಯನ್ ದ್ರವ, ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸಲಾಗದ ದ್ರವ, ನೋ-ಸ್ಲಿಪ್ ಸ್ಥಿತಿ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು.ಆದ್ದರಿಂದ, ದ್ರವ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ, ಆವೇಗ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಕೆಳಗಿನ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂರಕ್ಷಣಾ ಸಮೀಕರಣವು ದ್ರವದೊಂದಿಗೆ ಕೋಶಕ್ಕೆ ನಿವ್ವಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಹರಿವಿಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಸೂತ್ರದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ:
ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ಎರಡನೇ ನಿಯಮದ ಪ್ರಕಾರ, ದ್ರವ ಕಣದ ಆವೇಗದ ಬದಲಾವಣೆಯ ದರವು ಅದರ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಬಲಗಳ ಮೊತ್ತಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯ ಆವೇಗ ಸಂರಕ್ಷಣಾ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ವೆಕ್ಟರ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬರೆಯಬಹುದು:
ಮೇಲಿನ ಸಮೀಕರಣದಲ್ಲಿ ∇p, ∇∙τij, ಮತ್ತು ρg ಪದಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ ಒತ್ತಡ, ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ ಮತ್ತು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ.ಯಂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಕೂಲಿಂಗ್ ಮಾಧ್ಯಮ (ಗಾಳಿ, ನೀರು, ತೈಲ, ಇತ್ಯಾದಿ) ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನ್ಯೂಟೋನಿಯನ್ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಇಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವ ಸಮೀಕರಣಗಳು ಬರಿಯ ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ಬರಿಯ ದಿಕ್ಕಿಗೆ ಲಂಬವಾಗಿರುವ ವೇಗದ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ (ಸ್ಟ್ರೈನ್ ರೇಟ್) ನಡುವಿನ ರೇಖೀಯ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.ಸ್ಥಿರ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ಹರಿವನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ, ಸಮೀಕರಣವನ್ನು (12) 31 ಕ್ಕೆ ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು:
ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್‌ನ ಮೊದಲ ನಿಯಮದ ಪ್ರಕಾರ, ದ್ರವ ಕಣದ ಶಕ್ತಿಯ ಬದಲಾವಣೆಯ ದರವು ದ್ರವ ಕಣದಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ನಿವ್ವಳ ಶಾಖ ಮತ್ತು ದ್ರವ ಕಣದಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ನಿವ್ವಳ ಶಕ್ತಿಯ ಮೊತ್ತಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.ನ್ಯೂಟೋನಿಯನ್ ಸಂಕುಚಿತ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ಹರಿವಿಗೆ, ಶಕ್ತಿ ಸಂರಕ್ಷಣಾ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು 31 ಎಂದು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು:
ಇಲ್ಲಿ Cp ಎಂಬುದು ಸ್ಥಿರ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ಶಾಖದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ∇ ∙ (k∇T) ಪದವು ದ್ರವ ಕೋಶದ ಗಡಿಯ ಮೂಲಕ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ, ಇಲ್ಲಿ k ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಶಾಖವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದನ್ನು \(\ವರ್ನೋಥಿಂಗ್\) (ಅಂದರೆ, ಸ್ನಿಗ್ಧತೆಯ ಪ್ರಸರಣ ಕಾರ್ಯ) ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೀಗೆ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ:
ಅಲ್ಲಿ \(\rho\) ದ್ರವದ ಸಾಂದ್ರತೆ, \(\mu\) ದ್ರವದ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ, u, v ಮತ್ತು w ಕ್ರಮವಾಗಿ ದ್ರವ ವೇಗದ x, y, z ದಿಕ್ಕಿನ ಸಂಭಾವ್ಯತೆ.ಈ ಪದವು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸಬಹುದು ಏಕೆಂದರೆ ದ್ರವದ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಿರುವಾಗ ಮತ್ತು ದ್ರವದ ವೇಗದ ಗ್ರೇಡಿಯಂಟ್ ತುಂಬಾ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ.ಸ್ಥಿರವಾದ ಹರಿವು, ಸ್ಥಿರವಾದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಾಖ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಶಕ್ತಿಯ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಮಾರ್ಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ:
ಕಾರ್ಟೀಸಿಯನ್ ನಿರ್ದೇಶಾಂಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಲ್ಯಾಮಿನಾರ್ ಹರಿವಿಗೆ ಈ ಮೂಲ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅನೇಕ ಇತರ ತಾಂತ್ರಿಕ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಂತೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಯಂತ್ರಗಳ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಹರಿವಿನೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ.ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ಟರ್ಬುಲೆನ್ಸ್ ಮಾಡೆಲಿಂಗ್‌ಗಾಗಿ ರೆನಾಲ್ಡ್ಸ್ ನೇವಿಯರ್-ಸ್ಟೋಕ್ಸ್ (RANS) ಸರಾಸರಿ ವಿಧಾನವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಮಾರ್ಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಈ ಕೆಲಸದಲ್ಲಿ, ಪರಿಗಣಿಸಲಾದ ಮಾದರಿಯಂತಹ ಅನುಗುಣವಾದ ಗಡಿ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳೊಂದಿಗೆ CFD ಮಾಡೆಲಿಂಗ್‌ಗಾಗಿ ANSYS FLUENT 2021 ಪ್ರೋಗ್ರಾಂ ಅನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ: 100 kW ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಗಾಳಿಯ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಅಸಮಕಾಲಿಕ ಎಂಜಿನ್, ರೋಟರ್ನ ವ್ಯಾಸ 80.80 mm, ವ್ಯಾಸ ಸ್ಟೇಟರ್ನ 83.56 ಮಿಮೀ (ಆಂತರಿಕ) ಮತ್ತು 190 ಮಿಮೀ (ಬಾಹ್ಯ), 1.38 ಮಿಮೀ ಗಾಳಿಯ ಅಂತರ, ಒಟ್ಟು ಉದ್ದ 234 ಮಿಮೀ, ಪ್ರಮಾಣ , ಪಕ್ಕೆಲುಬುಗಳ ದಪ್ಪ 3 ಮಿಮೀ..
SolidWorks ಏರ್-ಕೂಲ್ಡ್ ಎಂಜಿನ್ ಮಾದರಿಯನ್ನು ನಂತರ ANSYS ಫ್ಲೂಯೆಂಟ್‌ಗೆ ಆಮದು ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅನುಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ನ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಪಡೆದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಜೊತೆಗೆ, ಒಂದು ಸಮಗ್ರ ಗಾಳಿ ಮತ್ತು ನೀರು ತಂಪಾಗುವ IM ಅನ್ನು SolidWorks 2017 ಸಾಫ್ಟ್‌ವೇರ್ ಬಳಸಿ ರೂಪಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ANSYS ಫ್ಲೂಯೆಂಟ್ 2021 ಸಾಫ್ಟ್‌ವೇರ್ ಬಳಸಿ ಅನುಕರಿಸಲಾಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ 4).
ಈ ಮಾದರಿಯ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಆಯಾಮಗಳು ಸೀಮೆನ್ಸ್ 1LA9 ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಸರಣಿಯಿಂದ ಸ್ಫೂರ್ತಿ ಪಡೆದಿವೆ ಮತ್ತು ಸಾಲಿಡ್‌ವರ್ಕ್ಸ್ 2017 ರಲ್ಲಿ ಮಾದರಿಯಾಗಿದೆ. ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಸಾಫ್ಟ್‌ವೇರ್‌ನ ಅಗತ್ಯಗಳಿಗೆ ಸರಿಹೊಂದುವಂತೆ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪ ಮಾರ್ಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ.ANSYS ವರ್ಕ್‌ಬೆಂಚ್ 2021 ನೊಂದಿಗೆ ಮಾಡೆಲಿಂಗ್ ಮಾಡುವಾಗ ಅನಗತ್ಯ ಭಾಗಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ಮೂಲಕ, ಫಿಲೆಟ್‌ಗಳು, ಚೇಂಫರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನದನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ಮೂಲಕ CAD ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸಿ.
ವಿನ್ಯಾಸದ ನಾವೀನ್ಯತೆಯು ನೀರಿನ ಜಾಕೆಟ್ ಆಗಿದೆ, ಅದರ ಉದ್ದವನ್ನು ಮೊದಲ ಮಾದರಿಯ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಫಲಿತಾಂಶಗಳಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ANSYS ನಲ್ಲಿ ಸೊಂಟವನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ ಉತ್ತಮ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ವಾಟರ್ ಜಾಕೆಟ್ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ಗೆ ಕೆಲವು ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.IM ನ ವಿವಿಧ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.5a-f.
(ಎ)ರೋಟರ್ ಕೋರ್ ಮತ್ತು IM ಶಾಫ್ಟ್.(ಬಿ) IM ಸ್ಟೇಟರ್ ಕೋರ್.(ಸಿ) IM ಸ್ಟೇಟರ್ ವಿಂಡಿಂಗ್.(ಡಿ) MI ನ ಬಾಹ್ಯ ಚೌಕಟ್ಟು.(ಇ) IM ವಾಟರ್ ಜಾಕೆಟ್.f) ಗಾಳಿ ಮತ್ತು ನೀರು ತಂಪಾಗುವ IM ಮಾದರಿಗಳ ಸಂಯೋಜನೆ.
ಶಾಫ್ಟ್-ಮೌಂಟೆಡ್ ಫ್ಯಾನ್ ಸ್ಥಿರವಾದ ಗಾಳಿಯ ಹರಿವನ್ನು 10 m/s ಮತ್ತು ರೆಕ್ಕೆಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ 30 °C ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾದ ರಕ್ತದೊತ್ತಡದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ದರದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ಆಯ್ಕೆಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಾಹಿತ್ಯದಲ್ಲಿ ಸೂಚಿಸಿರುವುದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.ಬಿಸಿ ವಲಯವು ರೋಟರ್, ಸ್ಟೇಟರ್, ಸ್ಟೇಟರ್ ವಿಂಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ರೋಟರ್ ಕೇಜ್ ಬಾರ್ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.ಸ್ಟೇಟರ್ ಮತ್ತು ರೋಟರ್ನ ವಸ್ತುಗಳು ಉಕ್ಕು, ವಿಂಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ಕೇಜ್ ರಾಡ್ಗಳು ತಾಮ್ರ, ಫ್ರೇಮ್ ಮತ್ತು ಪಕ್ಕೆಲುಬುಗಳು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ.ಈ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಶಾಖವು ತಾಮ್ರದ ಸುರುಳಿಯ ಮೂಲಕ ಬಾಹ್ಯ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹಾದುಹೋದಾಗ ಜೌಲ್ ತಾಪನದಂತಹ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ, ಜೊತೆಗೆ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳು.ವಿವಿಧ ಘಟಕಗಳ ಶಾಖ ಬಿಡುಗಡೆ ದರಗಳನ್ನು 100 kW IM ಗೆ ಲಭ್ಯವಿರುವ ವಿವಿಧ ಸಾಹಿತ್ಯದಿಂದ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ.
ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಏರ್-ಕೂಲ್ಡ್ ಮತ್ತು ವಾಟರ್-ಕೂಲ್ಡ್ ಐಎಮ್‌ಗಳು, ಮೇಲಿನ ಷರತ್ತುಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ನೀರಿನ ಜಾಕೆಟ್ ಅನ್ನು ಸಹ ಒಳಗೊಂಡಿವೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಪಂಪ್ ಪವರ್ ಅಗತ್ಯತೆಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ನೀರಿನ ಹರಿವಿನ ದರಗಳಿಗಾಗಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ (5 ಲೀ/ನಿಮಿ, 10 ಲೀ/ನಿಮಿ ಮತ್ತು 15 ಲೀ / ನಿಮಿಷ).ಈ ಕವಾಟವನ್ನು ಕನಿಷ್ಠ ಕವಾಟವಾಗಿ ಆಯ್ಕೆಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು 5 L/min ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಹರಿವುಗಳಿಗೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, 15 ಲೀ/ನಿಮಿಷದ ಹರಿವಿನ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಗರಿಷ್ಠ ಮೌಲ್ಯವಾಗಿ ಆಯ್ಕೆಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ತಾಪಮಾನವು ಕುಸಿಯುತ್ತಲೇ ಇದೆ ಎಂಬ ಅಂಶದ ಹೊರತಾಗಿಯೂ ಪಂಪ್ ಮಾಡುವ ಶಕ್ತಿಯು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಯಿತು.
ವಿವಿಧ IM ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ANSYS ಫ್ಲೂಯೆಂಟ್‌ಗೆ ಆಮದು ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ANSYS ಡಿಸೈನ್ ಮಾಡೆಲರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮತ್ತಷ್ಟು ಸಂಪಾದಿಸಲಾಗಿದೆ.ಇದಲ್ಲದೆ, 0.3 × 0.3 × 0.5 ಮೀ ಆಯಾಮಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಾಕ್ಸ್-ಆಕಾರದ ಕವಚವನ್ನು AD ಸುತ್ತಲೂ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಯಿತು, ಎಂಜಿನ್ ಸುತ್ತಲಿನ ಗಾಳಿಯ ಚಲನೆಯನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಮತ್ತು ವಾತಾವರಣಕ್ಕೆ ಶಾಖವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುವುದನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು.ಸಂಯೋಜಿತ ಗಾಳಿ ಮತ್ತು ನೀರು-ತಂಪಾಗುವ IM ಗಳಿಗೆ ಇದೇ ರೀತಿಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು.
IM ಮಾದರಿಯನ್ನು CFD ಮತ್ತು FEM ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ರೂಪಿಸಲಾಗಿದೆ.ಪರಿಹಾರವನ್ನು ಹುಡುಕುವ ಸಲುವಾಗಿ ಡೊಮೇನ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಘಟಕಗಳಾಗಿ ವಿಭಜಿಸಲು CFD ಯಲ್ಲಿ ಮೆಶ್‌ಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗಿದೆ.ಇಂಜಿನ್ ಘಟಕಗಳ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಂಕೀರ್ಣ ಜ್ಯಾಮಿತಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಅಂಶದ ಗಾತ್ರಗಳೊಂದಿಗೆ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಲ್ ಮೆಶ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ನಿಖರವಾದ ಮೇಲ್ಮೈ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಎಲ್ಲಾ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್‌ಗಳನ್ನು 10 ಲೇಯರ್‌ಗಳಿಂದ ತುಂಬಿಸಲಾಗಿದೆ.ಎರಡು MI ಮಾದರಿಗಳ ಗ್ರಿಡ್ ರೇಖಾಗಣಿತವನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.6a, b.
ಶಕ್ತಿಯ ಸಮೀಕರಣವು ಎಂಜಿನ್ನ ವಿವಿಧ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ನಿಮಗೆ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ ಗೋಡೆಯ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕೆ-ಎಪ್ಸಿಲಾನ್ ಟರ್ಬ್ಯುಲೆನ್ಸ್ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಹೊರ ಮೇಲ್ಮೈ ಸುತ್ತಲಿನ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧತೆಯನ್ನು ಮಾದರಿಯಾಗಿ ಆಯ್ಕೆಮಾಡಲಾಗಿದೆ.ಮಾದರಿಯು ಚಲನ ಶಕ್ತಿ (Ek) ಮತ್ತು ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಪ್ರಸರಣ (ಎಪ್ಸಿಲಾನ್) ಅನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.ತಾಮ್ರ, ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ, ಉಕ್ಕು, ಗಾಳಿ ಮತ್ತು ನೀರನ್ನು ಅವುಗಳ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗಾಗಿ ಆಯಾ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲು ಆಯ್ಕೆಮಾಡಲಾಗಿದೆ.ಶಾಖ ಪ್ರಸರಣ ದರಗಳನ್ನು (ಟೇಬಲ್ 2 ನೋಡಿ) ಇನ್‌ಪುಟ್‌ಗಳಾಗಿ ನೀಡಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ಬ್ಯಾಟರಿ ವಲಯದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು 15, 17, 28, 32 ಗೆ ಹೊಂದಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮೋಟಾರ್ ಕೇಸ್‌ನ ಮೇಲಿನ ಗಾಳಿಯ ವೇಗವನ್ನು ಎರಡೂ ಮೋಟಾರ್ ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ 10 m/s ಗೆ ಹೊಂದಿಸಲಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಜೊತೆಗೆ, ನೀರಿನ ಜಾಕೆಟ್‌ಗಾಗಿ ಮೂರು ವಿಭಿನ್ನ ನೀರಿನ ದರಗಳನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ (5 ಲೀ/ನಿಮಿಷ, 10 ಲೀ/ನಿಮಿಷ ಮತ್ತು 15 ಲೀ/ನಿಮಿ).ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆಗಾಗಿ, ಎಲ್ಲಾ ಸಮೀಕರಣಗಳ ಉಳಿಕೆಗಳನ್ನು 1 × 10-6 ಗೆ ಸಮನಾಗಿ ಹೊಂದಿಸಲಾಗಿದೆ.ನೇವಿಯರ್ ಪ್ರೈಮ್ (NS) ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಸರಳ (ಒತ್ತಡದ ಸಮೀಕರಣಗಳಿಗಾಗಿ ಅರೆ-ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವಿಧಾನ) ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್ ಅನ್ನು ಆಯ್ಕೆಮಾಡಿ.ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಪ್ರಾರಂಭವು ಪೂರ್ಣಗೊಂಡ ನಂತರ, ಚಿತ್ರ 7 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಸೆಟಪ್ 500 ಪುನರಾವರ್ತನೆಗಳನ್ನು ರನ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ.