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Simcenter FLOEFD EMAGオプションを使用することで、交流電流設定時のジュール発熱を高精度に解析することが可能になりました。今回の解析事例ではバスバーの磁束密度、電流密度、抵抗損失、固体温度を計算しました。
CASE
バスバーの熱流体 -電磁界連成解析-
条件設定
今回は外部流れ解析タイプを使用し、外部空間の自然対流を含めた熱流体ー電磁界連成解析を実施します。バスバー端部に交流の流入電気条件を与え、ジュール発熱を考慮して計算を行い、バスバーの磁束密度、電流密度、抵抗損失、固体温度を確認します。
▲解析モデル寸法と外部空間寸法
▲流入電気条件、流出端部
▲電磁界メッシュ
解析結果
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| ▲電流密度 サーフェスプロット | ▲磁束密度 断面プロット |
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| ▲抵抗損失 サーフェスプロット | ▲固体温度 サーフェスプロット |
まとめ
交流と電磁気現象を考慮した熱流体-電磁界連成解析を実施し、バスバーの磁束密度、電流密度、抵抗損失、固体温度を確認しました。EMAGオプションを使用することで、表皮効果、交流を考慮して高精度にジュール発熱を計算することが可能となります。
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備考
| 流体 | 空気 |
|---|---|
| 環境温度 | 20℃ |
| 電気条件 | 1500A, 1200A, 1000A(交流６０Hz) |
| 放射率 | 0.1 |
| 熱流体メッシュ数 | 250,000 cells |
| 電磁界メッシュ数 | 900,000 cells |
| 使用ソフト | Simcenter FLOEFD |
|---|---|
| オプション | EMAGオプション |
| 計算時間 | 13min |
| CPU | Intel(R) Xeon(R) W-2235 CPU @ 3.80GHz |
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