一种牵引电机变压器多物理场数值模拟方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种牵引电机变压器多物理场数值模拟方法，包括：获取到网格划分后的变压器模型，根据预置变压器参数建立变压器的湍流模型，并对网格划分后的变压器模型进行网格合并，得到合并后的变压器模型，再对湍流模型和合并后的变压器模型进行交界面设置操作，得到操作后的变压器模型；获取到变压器各部件的材料参数、热源参数、油箱入口边界速度、油箱压出口边界速度、空气对流参数，根据变压器各部件的材料参数、热源参数、油箱入口边界速度、油箱压出口边界速度、空气对流参数对操作后的变压器模型进行参数设置，得到设置后的变压器模型；通过预置求解器根据预置收敛准则对设置后的变压器模型进行温度场的计算。

A multi physical field numerical simulation method and device for traction motor transformer

The embodiment of the invention discloses a method for numerical simulation of traction motor, transformer multi physical field comprises: acquiring to transformer model after meshing, the turbulent flow model according to preset parameters of the transformer to establish transformer, and the transformer model after meshing and grid, get the transformer model after the merger, the transformer model of turbulence after the merger of the model and the interface of set operations, get the transformer model after the operation; to obtain material parameters of transformer, all parts of the heat source parameters, tank entrance velocity, pressure tank boundary and the boundary velocity, air convection parameter, according to the material parameters of transformer, the various components of the heat source parameters, the tank entrance velocity, tank pressure outlet boundary boundary velocity, air convection parameters on the transformer model after the operation were obtained after setting the parameter setting. The temperature field of the transformer model is calculated according to the preset convergence criterion.

【技术实现步骤摘要】
一种牵引电机变压器多物理场数值模拟方法及装置
本专利技术涉及变压器领域，尤其涉及一种牵引电机变压器多物理场数值模拟方法及装置。
技术介绍
机车牵引变压器是交流电力机车上的一个重要部件，用来把接触网上取得的25KV高压电压变换为供给牵引电机及其他电机、电器工作所适合的电压，其工作原理和普通电力变压器相同。目前，尚未有对牵引电机变压器进行温度场计算的完整方法。因此，提供一种牵引电机变压器多物理场数值模拟方法及装置，为变压器开展多物理场耦合数值模拟奠定基础。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种牵引电机变压器多物理场数值模拟方法及装置，为变压器开展多物理场耦合数值模拟奠定基础。本专利技术实施例提供了一种牵引电机变压器多物理场数值模拟方法，包括：S1：获取到网格划分后的变压器模型，根据预置变压器参数建立变压器的湍流模型，并对网格划分后的变压器模型进行网格合并，得到合并后的变压器模型，再对湍流模型和合并后的变压器模型进行交界面设置操作，得到操作后的变压器模型；S2：获取到变压器各部件的材料参数、热源参数、油箱入口边界速度、油箱压出口边界速度、空气对流参数，根据变压器各部件的材料参数、热源参数、油箱入口边界速度、油箱压出口边界速度、空气对流参数对操作后的变压器模型进行参数设置，得到设置后的变压器模型；S3：通过预置求解器根据预置收敛准则对设置后的变压器模型进行温度场的计算。优选地，S1之前还包括：S0：获取到简化变压器模型，对简化变压器模型进行网格划分，得到网格划分后的变压器模型。优选地，S0之前还包括：S00：建立变压器模型，对变压器模型进行简化处理，得到简化变压器模型。优选地，步骤S3之前还包括：对设置后的变压器模型进行初始化操作。优选地，本专利技术实施例还提供了一种牵引电机变压器多物理场数值模拟装置，包括：操作单元，用于获取到网格划分后的变压器模型，根据预置变压器参数建立变压器的湍流模型，并对网格划分后的变压器模型进行网格合并，得到合并后的变压器模型，再对湍流模型和合并后的变压器模型进行交界面设置操作，得到操作后的变压器模型；设置单元，用于获取到变压器各部件的材料参数、热源参数、油箱入口边界速度、油箱压出口边界速度、空气对流参数，根据变压器各部件的材料参数、热源参数、油箱入口边界速度、油箱压出口边界速度、空气对流参数对操作后的变压器模型进行参数设置，得到设置后的变压器模型；计算单元，用于通过预置求解器根据预置收敛准则对设置后的变压器模型进行温度场的计算。优选地，本专利技术实施例提供的一种牵引电机变压器多物理场数值模拟装置，还包括：划分单元，用于获取到简化变压器模型，对简化变压器模型进行网格划分，得到网格划分后的变压器模型。优选地，本专利技术实施例提供的一种牵引电机变压器多物理场数值模拟装置，还包括：简化单元，用于建立变压器模型，对变压器模型进行简化处理，得到简化变压器模型。优选地，本专利技术实施例提供的一种牵引电机变压器多物理场数值模拟装置，还包括：初始化单元，用于对设置后的变压器模型进行初始化操作。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：本专利技术实施例提供了一种牵引电机变压器多物理场数值模拟方法及装置，其中，该方法包括：S1：获取到网格划分后的变压器模型，根据预置变压器参数建立变压器的湍流模型，并对网格划分后的变压器模型进行网格合并，得到合并后的变压器模型，再对湍流模型和合并后的变压器模型进行交界面设置操作，得到操作后的变压器模型；S2：获取到变压器各部件的材料参数、热源参数、油箱入口边界速度、油箱压出口边界速度、空气对流参数，根据变压器各部件的材料参数、热源参数、油箱入口边界速度、油箱压出口边界速度、空气对流参数对操作后的变压器模型进行参数设置，得到设置后的变压器模型；S3：通过预置求解器根据预置收敛准则对设置后的变压器模型进行温度场的计算。本专利技术实施例提供了牵引电机变压器多物理场数值模拟方法及装置，为变压器开展多物理场耦合数值模拟奠定基础。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种牵引电机变压器多物理场数值模拟方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种牵引电机变压器多物理场数值模拟方法的另一流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种牵引电机变压器多物理场数值模拟装置的结构示意图；图4为变压器温度场数值仿真计算流程图；图5为整体计算模型示意图；图6为待简化部分模型示意图；图7为部分模型简化示意；图8为线圈分块图；图9为线圈网格旋转复制效果图；图10为计算域中流体块和边界的定义示意图；图11为湍流模型的FLUENT设置示意图；图12为计算域层流类型的FLUENT设置示意图；图13为合并网格的设置示意图；图14为网格转化的设置示意图；图15为固体与流体之间的交界面设置示意图；图16为能量方程的设置示意图；图17为固体和流体的材料设置示意图；图18为输入热源损耗设置示意图；图19为速度入口边界条件设置示意图；图20为outlet1压力出口条件的设置示意图；图21为outlet2压力出口条件的设置示意图；图22为重力选项的设置示意图；图23为油箱外壳的对流条件设置示意图；图24为网格的Check结果示意图；图25为求解器的设置示意图；图26为收敛准则的设置示意图；图27为初始化设置示意图；图28为计算步数的设置示意图；图29为变压器入口静压分布云图；图30为X＝0剖面位置示意图；图31为X＝0剖面位置示意图；图32为Y＝N剖面位置示意图；图33为Y＝1.775剖面速度矢量图；图34为X＝0剖面速度矢量图。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种牵引电机变压器多物理场数值模拟方法及装置，为变压器开展多物理场耦合数值模拟奠定基础。为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术实施例提供的一种牵引电机变压器多物理场数值模拟方法的一个实施例，包括：101、获取到网格划分后的变压器模型，根据预置变压器参数建立变压器的湍流模型，并对网格划分后的变压器模型进行网格合并，得到合并后的变压器模型，再对湍流模型和合并后的变压器模型进行交界面设置操作，得到操作后的变压器模型；102、获取到变压器各部件的材料参数、热源参数、油箱入口边界速度、油箱压出口边界速度、空气对流参数，根据变压器各部件的材料参数、热源参数、油箱入口边界速度、油箱压出口边界速度、空气对流参数对操作后的变压器模型进行参数设置，得到设置后的变压器模型；103、通过预置求解器根据预置收敛准则对设置后的变压器模型进行温度场的计算。本专利技术实施例提供了一种牵引电机变压器多物理场数值模拟方法，为变压器开展多物理场耦合数值模拟奠定基础。请参阅图2，本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种牵引电机变压器多物理场数值模拟方法，其特征在于，包括：S1：获取到网格划分后的变压器模型，根据预置变压器参数建立变压器的湍流模型，并对网格划分后的变压器模型进行网格合并，得到合并后的变压器模型，再对湍流模型和合并后的变压器模型进行交界面设置操作，得到操作后的变压器模型；S2：获取到变压器各部件的材料参数、热源参数、油箱入口边界速度、油箱压出口边界速度、空气对流参数，根据变压器各部件的材料参数、热源参数、油箱入口边界速度、油箱压出口边界速度、空气对流参数对操作后的变压器模型进行参数设置，得到设置后的变压器模型；S3：通过预置求解器根据预置收敛准则对设置后的变压器模型进行温度场的计算。

【技术特征摘要】
1.一种牵引电机变压器多物理场数值模拟方法，其特征在于，包括：S1：获取到网格划分后的变压器模型，根据预置变压器参数建立变压器的湍流模型，并对网格划分后的变压器模型进行网格合并，得到合并后的变压器模型，再对湍流模型和合并后的变压器模型进行交界面设置操作，得到操作后的变压器模型；S2：获取到变压器各部件的材料参数、热源参数、油箱入口边界速度、油箱压出口边界速度、空气对流参数，根据变压器各部件的材料参数、热源参数、油箱入口边界速度、油箱压出口边界速度、空气对流参数对操作后的变压器模型进行参数设置，得到设置后的变压器模型；S3：通过预置求解器根据预置收敛准则对设置后的变压器模型进行温度场的计算。2.根据权利要求1所述的牵引电机变压器多物理场数值模拟方法，其特征在于，S1之前还包括：S0：获取到简化变压器模型，对简化变压器模型进行网格划分，得到网格划分后的变压器模型。3.根据权利要求2所述的牵引电机变压器多物理场数值模拟方法，其特征在于，S0之前还包括：S00：建立变压器模型，对变压器模型进行简化处理，得到简化变压器模型。4.根据权利要求1所述的牵引电机变压器多物理场数值模拟方法，其特征在于，步骤S3之前还包括：对设置后的变压器模型进行初始化操作。5.一种牵引...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德波，邓剑华，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，广东电科院能源技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东,44