Numeryczne i termograficzne badania przewodzenia ciepła przez ożebrowaną obudowę silnika elektrycznego *

Numerical and thermography study of heat conduction through the finned motor housing

Jacek Wernik, Krzysztof J. Wołosz, Mirosław Grabowski | 01-07-2015

Mechanik nr 07/2015 - CAD/CAM

STRESZCZENIE: Omówiono wykonane badania dotyczące przewodzenia ciepła przez ożebrowaną obudowę silnika o mocy 5,5 kW. Stworzono model 3D obudowy, który dla założonych warunków granicznych stał się przedmiotem analizy numerycznej w programie COMSOL Multiphysics, bazującym na metodzie elementów skończonych. W celu zweryfikowania poprawności modelu numerycznego obiekt rzeczywisty poddano badaniom termograficznym, a następnie otrzymane termogramy porównano z rozkładami temperatury wyznaczonymi komputerowo.

SŁOWA KLUCZOWE: symulacje numeryczne, użebrowana obudowa silnika, termografia.

ABSTRACT: The article describes research work on heat transfer through the finned 5.5 kW electric motor housing wall. A three dimensional model has been produced for numerical simulation with boundary conditions applied with Finite Element Method applied using COMSOL Multiphysics programme. Results were visualized by e.g. temperature field distribution. Thermography study was carried out on a real object in order to appraise correctness of numerical model. Obtained thermal photograph of the finned housing was compared to the temperature field distribution which was calculated numerically.

KEYWORDS: numerical simulations, finned housing, thermography.

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

Baskharone E.A. “The Finite Element Method with Heat Transfer and Fluid Mechanics Applications”. New York: Cambridge University Press, 2014.
Boglietti A., Cavagnino A., Shanel M., Mueller M., Mejuto C. “Evolution and Modern Approaches for Thermal Analysis of Electrical Machines”. IEEE Transactions on Industrial Electronics. Vol. 56 (2009).
“COMSOL Multiphysics Model Library”. COMSOL AB, 2007.
Staton D.A., Cavagnino A. “Convection Heat Transfer and Flow Calculations Suitable for Analytical Modelling of Electric Machines”. IEEE Industrial Electronics, IECON 2006. DOI: 10.1109/IECON.2006.348143.
Wernik J., Wołosz K.J. “Modelling and research of heat transfer in fins of the pneumatic pulsator”. Chemical Engineering Transactions. Vol. 39 (2014). DOI: 10.3303/CET1439154.