- Tytuł:
-
Polowa analiza nagrzewania aktuatora z uwzględnieniem promieniowania poprzez modyfikację współczynnika konwekcji
Field Analysis of a Linear Actuator Heating Including Radiation by Modification of the Heat Transfer Coefficient - Autorzy:
-
Tomczuk, B.
Waindok, A. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/1368176.pdf
- Data publikacji:
- 2013
- Wydawca:
- Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Napędów i Maszyn Elektrycznych Komel
- Tematy:
-
siłowniki o ruchu liniowym
obliczenia pola temperatury
zjawisko promieniowania ciepła
linear actuators
thermal field calculations
thermal radiation phenomenon - Opis:
-
The calculation results for the thermal field analyses in the permanent magnet direct current tubular linear actuator (PMDCTLA) have been presented in the paper. The considered actuator is purposed for the perpetual operation in the fatigue test stand. The proper determination of the actuator heating is related to the limitations connected with the permanent magnet temperature. Thus, for the analysis of the actuator heating, the mathematical field model with finite element method (FEM) has been created. In the case of including both thermal radiation and convective heating the modification of the boundary conditions, by the involving the innovative convective heat transfer coefficient, has been done. The nonlinear component describing the radiation phenomenon, has been determined. The calculations of the static thermal model coefficients, chich map correctly the steady-state of the device heating, are some achievements of this work. Four static models have been analyzed. They differ each to other in terms of including each phenomenon occurring in the heat transfer. Execution of the multi-variant calculations required doing of the original, own algorithm. Owing its running it was possible to develop the adequate nonlinear boundary condition for taking into account both thermal convection and radiation. The influence of the physical phenomena including the simulation time of each calculated case, has been studied. The numerical models have been verified experimentally.
W artykule przedstawiono wyniki obliczeń pola temperaturowego analizowanego w siłowniku liniowym tubowym prądu stałego z magnesami trwałymi (PMDCTLA – permanent magnet direct current tubular linear actuator). Badany siłownik jest przeznaczony do pracy ciągłej w stanowiskach do badań zmęczeniowych. Poprawne określenie nagrzewania konstrukcji siłownika jest związane z ograniczeniami dotyczącymi dopuszczalnej temperatury magnesów. Dlatego też, wykonano polowy model matematyczny do analizy nagrzewania z wykorzystaniem metody elementów skończonych. W przypadku jednoczesnego uwzględnienia promieniowania i konwekcji zmodyfikowano warunek brzegowy poprzez wprowadzenie innowacyjnego współczynnika konwekcji. Określono nieliniowy składnik opisujący zjawisko promieniowania. Osiągnięciami pracy są również obliczenia współczynników statycznego modelu cieplnego, które prawidłowo odwzorowują stan ustalony nagrzewanego obiektu. Przeanalizowano cztery modele statyczne. Różnią się one stopniem uwzględnienia każdego ze zjawisk zachodzących w procesie przepływu ciepła. Wykonanie wielowariantowych obliczeń wymagało wykonania oryginalnego, autorskiego algorytmu. Dzięki jego wdrożeniu było możliwe uwzględnienie nieliniowego warunku brzegowego ujmującego zarówno konwekcję, jak i promieniowanie. Zbadano wpływ uwzględnienia poszczególnych zjawisk fizycznych na czas trwania obliczeń każdego z rozpatrywanych przykładów. Modele numeryczne zweryfikowano pomiarowo. - Źródło:
-
Maszyny Elektryczne: zeszyty problemowe; 2013, 3, 100/1; 117-122
0239-3646
2084-5618 - Pojawia się w:
- Maszyny Elektryczne: zeszyty problemowe
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł