Analyse hydrodynamique et thermique de la capacité de ventilation et de refroidissement des ventilateurs centrifuges avec lames séparatrices dans des moteurs asynchrones haute tension

Les moteurs asynchrones haute tension (MAHT) rencontrent le problème de températures internes excessives pendant leur fonctionnement, ce qui compromet non seulement la sécurité opérationnelle, mais peut également réduire leur durée de vie. Par conséquent, trouver un système de refroidissement optimal est crucial. La performance d'un ventilateur centrifuge dans le chemin d'air interne d'un MAHT joue un rôle critique dans la détermination de la capacité globale de ventilation et de refroidissement. L'installation de lames séparatrices est une méthode efficace pour améliorer la performance des ventilateurs centrifuges. Cette étude examine les effets spécifiques du design des lames séparatrices sur la performance des ventilateurs centrifuges, le champ d'écoulement interne et l'augmentation de la température du moteur. La performance d'un ventilateur interne dans un MAHT de 630 kW, 10 kV est analysée à l'aide d'une combinaison d'analyse hydrodynamique et thermique et d'expérimentation. Tout d'abord, les effets des lames séparatrices de longueurs et de positions périphériques variées sur les paramètres caractéristiques externes du ventilateur sont étudiés. Une relation non linéaire entre la longueur et la position périphérique des lames séparatrices et les paramètres caractéristiques externes est identifiée, et la configuration optimale est déterminée. Ensuite, l'influence des lames séparatrices de différentes longueurs et positions périphériques sur le champ d'écoulement de la boucle interne est analysée. Les mécanismes par lesquels les lames séparatrices améliorent les vortex de passage sont clarifiés. Enfin, une comparaison des champs de température entre la configuration optimale des lames séparatrices et le design initial du ventilateur centrifuge démontre l'efficacité des lames séparatrices à améliorer la capacité de ventilation et de refroidissement. Les résultats de cette étude fournissent une solution optimisée pour la dissipation de chaleur et les systèmes de refroidissement des MAHT et peuvent servir de référence pour la conception de systèmes de refroidissement pour des moteurs similaires.