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Comsol三相电力变压器温度场流体场耦合计算模型可以得到变压器稳定运行时内部热点温度及油流速度分布提供comsol详细学习资料及模型变压器温升问题一直是电力设备设计的痛点尤其是油浸式变压器内部的热点温度分布。
去年调试某220kV变电站时我们实测到顶层油温比仿真数据高8℃这逼着我重新研究COMSOL的多物理场耦合玩法。
建模时最头疼的是电磁-热-流三场耦合。
这里有个取巧的方法先用频域求解器计算绕组损耗毕竟工频50Hz特征明显把焦耳热源作为温度场的输入。
油流速度场的非等温流动方程建议用湍流k-ε模型注意开启重力选项否则循环油道会变成静止游泳池。
分享一段关键的材料属性设置代码material.create(trans_oil, CommonMaterials/Oil); material.property(trans_oil, density, 1000*(1-
00065*(T-293[K]))); material.property(trans_oil, heat_capacity, 1880[J/(kg*K)]);这里用温度补偿系数处理油品密度的变化实测比固定密度值精度提升12%左右。
建议在求解器配置里打开分离式步进先稳态后瞬态的分步计算能避免发散——别问我怎么知道的曾经连续跑了三天结果都是NaN...Comsol三相电力变压器温度场流体场耦合计算模型可以得到变压器稳定运行时内部热点温度及油流速度分布提供comsol详细学习资料及模型网格划分是门艺术分享我的血泪经验绕组区域用边界层网格三层拉伸因子
3油道部分用自由四面体最大尺寸5mm。
记得在绝缘纸和铜线接触面添加薄层特征否则热导率会计算失真。
某次仿真结果铁芯温度异常高最后发现是漏选了硅钢片叠压系数修正。
模型收敛后在结果模块用体最大值探针抓取热点温度。
油流分布建议用粒子追踪模块可视化能看到油泵启动后15分钟才会形成稳定涡流。
附件里的学习资料包含湍流修正系数对照表还有实测温升数据的验证方法——这可是被甲方验收报告验证过的模型参数。
需要模型文件和学习资料的老铁直接看评论区置顶链接。
遇到求解不收敛的情况先检查绕组接缝处的接触电阻设置这个坑至少浪费我三杯咖啡...