王景妍

（黄河科技学院 交通学院，河南 郑州 450064）

1 引言

牵引电机因损耗产生的热量由内向外传递，嵌入机壳的冷却水套以对流换热的形式与流经的冷却液发生热交换，将大部分热量带入冷却系统循环管路，其余小部分热量通过机壳与端盖散发到周围环境。牵引电机冷却水道内冷却液的流动与传热是冷却系统工作的核心环节[1]。水道内壁面直接与冷却液接触发生热交换，使电机散发的热量以对流换热的形式通过壁面传递给冷却液并进入冷却环路。数值分析的方法是目前研究牵引电机冷却系统流动与传热问题重要手段。

国内外学者取得了一定的成果：文献[2]利用耦合场的思想求解了某水轮发电机通风散热系统，获得了更为符合实际的计算结果；文献[3]在利用有限元法分析电机温度场时，对电机机座外壁向周围空间自然散热系数进行计算；文献[4]利用有限元方法对某车用永磁同步电机进行了综合考虑电磁、热和控制策略的损耗和瞬态温升的非线性仿真分析；文献[5]采用等效热网络法对一台16kW高功率密度异步电动机定子进行温升计算，得到了较为准确的结果。

针对牵引电机冷却系统的流动与传热特性进行分析，利用数值方法，建立基于有限体积法的牵引电机冷却传热系统数值仿真分析模型，并建立冷却水道冷却效果评价模型，通过对不同结构冷却水道流动与传热的数值模拟，分析比较了冷却水道的冷却效果。……