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| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 陳希立 | |
| dc.contributor.author | Chih-Chung Chang | en |
| dc.contributor.author | 張至中 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2021-06-08T07:00:17Z | - |
| dc.date.copyright | 2009-06-24 | |
| dc.date.issued | 2009 | |
| dc.date.submitted | 2009-06-15 | |
| dc.identifier.citation | 1. B. Eck, Fans: Design and Operations of Centrifugal, Axial-Flow and Cross-Flow
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| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/26103 | - |
| dc.description.abstract | 本文主要是藉由實驗以及模擬方式來探討2350 kW大型馬達的熱傳性能分析，此馬達包含有一個離心扇、兩個軸流扇、主軸、定子、轉子以及637根交錯排列型式冷卻管的熱交換器。此馬達透過熱交換器藉由氣對氣的方式散熱，其氣流路徑可以分為外流場以及內流場。外流場氣流主要是透過離心扇的轉動吸取外界大氣空氣，經由馬達基座上端的熱交換器所排出。內流場氣流主要為吸取由定子以及轉子所釋出的熱量經由兩個軸流扇、主軸以及轉子的轉動帶入熱交換器中。本研究對於風扇以及馬達的性能測試，架設實驗設備，並利用FLUENT軟體來模擬分析複雜的熱流交互作用於離心扇、軸流扇、熱交換器、轉子以及定子。實驗量測包含了風扇的性能曲線、熱交換器以及定子的溫度分佈，經由與模擬結果比對，皆有好的準確性。此外，藉由模擬結果顯示，外流場氣流經由熱交換器時，會有不均勻現象，而內流場氣流經由轉子以及軸流扇間的隙縫時，會有漏流現象產生。為了改善馬達的冷卻性能，本研究提出新的策略，包含新設計的離心扇搭配導風板、不同的熱交換器內部結構進行探討以及求取最佳化的距離於轉子以及軸流扇間，此馬達藉由整合所提出的新設計方法可以有效降低定子以及轉子的溫度高達6 oC。另外，本文最後建構出一設計準則於馬達散熱分析，可以提供馬達相關設計研究人士參考。 | zh_TW |
| dc.description.abstract | This thesis experimentally and numerically investigates the thermal performance of a 2350 kW completely enclosed motor, which includes a centrifugal fan, two axial fans, a shaft, a rotor, a stator and a stagger heat exchanger with 637 cooling tubes. The motor is cooled through an air to air heat exchanger. The air in the heat exchanger includes external and internal flow paths. The external air driven by the rotation of the centrifugal fan goes through the heat exchanger mounted on the top of the frame. The internal air absorbs heat released from the stator and rotor and then transfers heat to the heat exchanger through the motion of two axial fans and rotor. Several test rigs have been set up in order to measure the performance of fan and motor. Fluent software package is adopted to analyze the complicated thermal-fluid interactions among centrifugal fan, two axial fans, heat exchanger, stator and rotor. The measured data, including fan performance curves and temperature profiles of heat exchanger and stator, show good agreements with the simulated results. The numerical calculations also show that the non-uniform external flow distribution through the heat exchanger and the air leakage between axial fan and rotor reduce the cooling ability of motor. A detail discussion is also made to improve the motor cooling performance. In order to improve the cooling performance of the existing motor, proposed strategies include the new design of centrifugal fan with guide vanes, heat exchanger with different configurations, and optimal distance between axial fan and rotor. The motor integrated with the proposed design methods can decrease the temperature 6 oC in both stator and rotor. In addition, this study builds motor heat dissipation of a new design method, which provides for motor researchers. | en |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-08T07:00:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-98-D94522029-1.pdf: 12507322 bytes, checksum: d47fd89f97375bf5e84a0444f9b11fe7 (MD5) Previous issue date: 2009 | en |
| dc.description.tableofcontents | 摘 要 I
Abstract II 目錄 III 圖目錄 VII 表目錄 XI 符號說明 XII 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 文獻回顧 1 1.3 研究動機與目的 4 1.4 研究方法 4 第二章 計算流體力學 7 2.1 FLUENT簡介 7 2.2 理論模式 7 2.2.1 統御方程式 7 2.2.2 紊流模式 8 2.3 計算流體力學計算程序 10 2.4 數值方法 11 2.4.1 分析步驟 11 2.4.2 網格系統 12 2.4.3 離散方程式 12 2.4.4 演算法 14 2.4.5 SIMPLE法則 16 2.4.6收斂標準 17 第三章 風扇性能分析 19 3.1 前言 19 3.2 相似定律 19 3.2.1 幾何相似 20 3.2.2 運動相似 20 3.2.3動力相似 21 3.3 數值模型建立 22 3.3.1 幾何模型 22 3.3.2 數值方法 23 3.4 風扇測試 24 3.4.1 實驗方法 24 3.4.2 實驗步驟 25 3.5 風扇改良設計 26 3.6 分析結果與討論 28 3.6.1風扇性能曲線分析 28 3.6.2風扇性能之改良 32 第四章 熱交換器性能分析 59 4.1 前言 59 4.2氣冷式裸管熱交換器的理論模式 59 4.2.1理論公式 59 4.2.2理論模式計算方法 62 4.3 數值模型建立 63 4.3.1幾何模型 63 4.3.2數值方法 63 4.4 熱交換器測試 65 4.4.1實驗設備 65 4.4.2實驗流程與步驟 66 4.5 熱交換器改良設計 67 4.5.1 馬達外流場不均現象改善 67 4.5.2 熱交換器冷卻管排列之設計 67 4.5.3 馬達內流場導風板高度設計 68 4.6 分析結果與討論 68 4.6.1外流場流量分佈分析 68 4.6.2 理論、模擬分析與實驗結果對於原設計熱交換器之比較 70 4.6.3 不同冷卻管排列型式之熱交換器性能比較 71 4.6.4 不同導風板高度之熱交換器性能比較 73 第五章 馬達定子以及轉子性能分析 94 5.1 前言 94 5.2 數值模型建立 94 5.2.1幾何模型 94 5.2.2數值方法 95 5.3 定子溫度測試 96 5.4 定子以及轉子性能改良設計 97 5.4.1發熱率改變 97 5.4.2漏流現象探討 97 5.4.3定子、轉子改善性能探討 98 5.5 分析結果與討論 98 5.5.1轉子以及定子溫度分析 98 5.5.2轉子以及定子溫度改善分析 101 5.6馬達散熱的設計準則 102 第六章 結論與建議 138 6.1研究成果 138 參考文獻 140 | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.title | 大型馬達熱傳性能之研究 | zh_TW |
| dc.title | Heat Transfer Performance of a Large Scale Motor | en |
| dc.type | Thesis | |
| dc.date.schoolyear | 97-2 | |
| dc.description.degree | 博士 | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 陳輝俊,卓清松,吳文方,李文興,江沅晉 | |
| dc.subject.keyword | 大型馬達,風扇,熱交換器,定子,轉子, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | Large scale motor,fan,heat exchanger,stator,rotor, | en |
| dc.relation.page | 142 | |
| dc.rights.note | 未授權 | |
| dc.date.accepted | 2009-06-15 | |
| dc.contributor.author-college | 工學院 | zh_TW |
| dc.contributor.author-dept | 機械工程學研究所 | zh_TW |
| 顯示於系所單位： | 機械工程學系 | |
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