潜油电机整体三维温度场耦合计算与分析

为了研究井下工作的潜油电机各个部件温度分布情况,考虑潜油电机特殊的结构建立了包括电机定转子、扶正轴承、隔磁段、轴向范围内的气隙间润滑油、机壳以及机壳外流动原油在内的整体三维模型,依据数值传热学及流体力学相关理论,根据电磁计算求解得出YQY-143系列40kW电机的热源,采用有限体积方法利用耦合传热边界条件求解该电机的三维稳态温度场,得到电机整体的温度分布云图,并分别提取电机各部分最高温度。将计算结果与利用有限元方法所得计算结果进行对比分析,对比结果表明两种方法计算所得电机各部分温度相一致,证明计算方法及结果准确性。电机各部分最高温度值符合该系列电机绝缘等级的要求。

螺杆转子三维力热变形分析

利用弹性力学理论和有限元方法 ,采用第 1类热边界条件对转子三维稳态温度场进行了有限元分析 ,在此基础上计算了转子力、热变形 .解析出三维转子在 x、y、z各方向上的力、热及综合变形量 .采用静态测试手段对计算结果进行了实验验证 .计算结果表明 ,转子的热变形量要远大于转子力变形量 ,转子变形后成腰鼓形 .解决了长期以来三维螺杆转子变形只能简化为二维计算的问题 ,较全面地反映了螺杆转子变形的实际情况 。

中段弹头表面温度及辐射特性的计算研究

为研究中段弹头的表面温度及辐射特性,利用Lowtran7计算太阳和地球大气的红外与可见光辐射,依据粗糙表面光散射理论计算弹头对太阳、地球大气和地球反照辐射的吸收和散射。采用控制容积法发展了圆柱坐标系下三维非稳态导热的隐式离散方程,迭代求解得到弹头表面的温度。以一射程4000km的中段弹头为例,计算了发动机关机点后2000s内,弹头表面的温度和辐射的变化。