大型油浸式自冷变压器冷却系统CFD模拟分析

"大型油浸式自冷变压器冷却系统CFD分析" 本文主要探讨了大型油浸式自冷变压器的冷却系统，通过采用CFD（Computational Fluid Dynamics，计算流体动力学）技术进行深入分析。CFD是一种利用数值方法模拟流体流动、传热及其他相关物理现象的技术，对于优化和设计复杂系统的冷却性能具有重要作用。 油浸式变压器在电力行业中扮演着关键角色，其冷却系统的效能直接影响到变压器的稳定运行和使用寿命。大型油浸式自冷变压器以其大负载承载能力、低噪音和结构简洁而备受青睐。然而，传统的冷却系统分析方法通常基于二维简化模型，这可能无法准确反映实际运行中的三维复杂流动和温度分布情况。 文章作者李鹏飞、李国祥和胡玉平来自山东大学能动学院，他们构建了大型油浸式自冷变压器的CFD模型，该模型能够详细模拟油和空气在冷却系统中的流动、换热过程。通过对模拟方案的分析，可以更精确地理解冷却介质（如变压器油）如何通过散热片和油箱壁进行热交换，以及空气如何在变压器内部流动以带走热量。 在CFD分析过程中，研究者首先需要建立变压器冷却系统的几何模型，包括油箱、散热片、油道和周围环境。接着，设定适当的边界条件，如入口温度、压力、速度以及油和空气的物性参数。然后，运用求解器来解决纳维-斯托克斯方程，以描述流体的运动状态。最后，通过后处理工具对计算结果进行可视化和解读，比如绘制温度场、速度场和压力场的分布图，从而评估冷却效率并找出可能的改进点。 在分析结果中，可能会发现局部热点或冷却不均匀的问题，这些问题可能导致变压器过热，影响其性能和寿命。通过CFD分析，可以针对性地优化设计，比如增加散热片的数量、调整其排列方式，或者改进油道布局，以提高冷却效率，降低运行温度。 大型油浸式自冷变压器的CFD分析为理解和改善冷却系统提供了强大的工具，有助于提升变压器的性能，确保电力系统的可靠运行。这一领域的研究不仅对现有设备的改造有指导意义，也为新产品的设计提供了理论基础。