Parler du principe de l'échange thermique et de la stabilité thermique du moteur électrique
L'élévation de température est un indice de performance important du moteur. Lorsque le moteur est en marche, c'est un élément chauffant. Comment le moteur dissipe-t-il la chaleur pour atteindre l'équilibre final? En général, la chaleur est émise de la surface de l'élément chauffant vers le milieu environnant. Une manière; l'un est le rayonnement; l'autre est la convection au moyen d'air ou d'un autre moyen de refroidissement. Dans le moteur, ce dernier domine généralement.
Rayonnement de refroidissement
Refroidissement par convection
On peut trouver la dissipation de chaleur de la surface solide en contact direct avec le fluide. Lorsque la température de la surface solide n'est pas égale à la température du fluide, un échange de chaleur a lieu entre elles et la chaleur est transférée de l'objet à température élevée à l'objet à température basse. Cette chaleur d'échange est à la fois une conduction et une convection, mais est collectivement appelée transfert de chaleur par convection. Dans un moteur, la chaleur générée dans un noyau, un enroulement ou un autre composant générant de la chaleur est évacuée par un fluide de refroidissement (air, hydrogène, eau, huile, etc.) s'écoulant à travers une ou plusieurs surfaces de ces composants. disponible dans les systèmes de refroidissement du moteur. La capacité de dissipation de chaleur de cette forme de dissipation de chaleur dépend principalement de l’état de mouvement du fluide sur la surface solide.
Lorsque le fluide se déplace dans un flux laminaire, le fluide ne coule que parallèlement à la surface solide. Si le fluide est divisé en une pluralité de couches d'écoulement parallèles à la surface solide, il n'y a pas d'échange de fluide entre les couches et, dans cette direction perpendiculaire à la surface solide, le transfert de chaleur dépend principalement de la conduction.
La conductivité thermique du fluide étant faible, la dissipation thermique de la surface solide au cours d'un écoulement laminaire est médiocre. Lorsque le fluide se déplace dans un mouvement turbulent, les parties fluides ne maintiennent plus le mouvement parallèlement à la surface solide et le vortex irrégulier se produit dans toutes les directions à la vitesse moyenne du flux, moment auquel le transfert de chaleur dépend principalement de la convection.
Étant donné que la résistance thermique lors du transfert de chaleur par convection est relativement faible, la capacité de dissipation thermique de la surface solide lorsque le fluide est soumis à un écoulement turbulent est remarquablement améliorée. En cas de turbulence, il existe encore une couche mince laminaire près de la surface solide, mais plus le débit du fluide est important, plus la couche laminaire est fine et plus la capacité de dissipation de chaleur en surface est élevée. Lorsque la chaleur convective est dissipée, la capacité de dissipation thermique en surface est également liée aux propriétés physiques du fluide de refroidissement (telles que la conductivité thermique, la chaleur spécifique, la sévérité, etc.), ainsi qu'à la géométrie et à la taille de la surface solide et à son emplacement. dans le fluide.
