Falando sobre o princípio da troca de calor e estabilidade térmica do motor elétrico
O aumento de temperatura é um importante índice de desempenho do motor. Quando o motor está funcionando, é um elemento de aquecimento. Como o motor dissipa o calor para atingir o equilíbrio final? Em geral, o calor é irradiado da superfície do elemento de aquecimento para o meio circundante. Mão única; um é radiação; o outro é convecção por meio de ar ou outro meio de resfriamento. No motor, este último geralmente domina.
Resfriamento por radiação
Resfriamento por convecção
A dissipação de calor da superfície sólida em contato direto com o fluido pode ser encontrada. Quando a temperatura da superfície sólida não é igual à temperatura do fluido, ocorre a troca de calor entre eles, e o calor é transferido do objeto de alta temperatura para o objeto de baixa temperatura. Esse calor de troca é, na verdade, tanto condução quanto convecção, mas é coletivamente chamado de transferência de calor por convecção. Em um motor, o calor gerado em um núcleo, enrolamento ou outro componente gerador de calor é levado pelo fluido de resfriamento (ar, hidrogênio, água, óleo, etc.) fluindo através de uma ou mais superfícies desses componentes. disponível em sistemas de refrigeração de motores. A capacidade de dissipação de calor desta forma de dissipação de calor depende principalmente do estado de movimento do fluido na superfície sólida.
Quando o fluido se move em um fluxo laminar, o fluido flui apenas paralelamente à superfície sólida. Se o fluido é dividido em uma pluralidade de camadas de fluxo paralelas à superfície sólida, não há troca de fluido entre as camadas, e nessa direção perpendicular à superfície sólida, a transferência de calor depende principalmente da condução.
Como a condutividade térmica do fluido é pequena, a dissipação de calor da superfície sólida durante o fluxo laminar é baixa. Quando o fluido se move em um movimento turbulento, as partes do fluido não mantêm o movimento paralelo à superfície sólida, e o vórtice irregular é feito em todas as direções na velocidade média do fluxo, momento em que a transferência de calor depende principalmente da convecção.
Como a resistência térmica durante a transferência de calor por convecção é relativamente pequena, a capacidade de dissipação de calor da superfície sólida quando o fluido é submetido a fluxo turbulento é notavelmente melhorada. No caso da turbulência, ainda existe uma camada fina laminar perto da superfície sólida, mas quanto maior a taxa de fluxo do fluido, mais fina a camada laminar e maior a capacidade de dissipação de calor da superfície. Quando o calor convectivo é dissipado, a capacidade de dissipação de calor da superfície também está relacionada às propriedades físicas do meio de resfriamento (como condutividade térmica, calor específico, severidade, etc.), bem como a geometria e tamanho da superfície sólida e sua localização no fluido.
