磁力泵冷却循环回路的设计及数值模拟

摘要：

为避免磁力泵温升过高导致永磁体退磁及隔离套损坏，该文对磁力泵冷却循环回路的设计方法进行了探讨，采用ANSYS-APDL软件计算出了隔离套的涡流发热，根据热平衡确定冷却循环流量并设计了冷却循环回路。基于SIMPLEC算法和标准 k-ε湍流模型，通过求解三维N-S方程及能量方程，对冷却循环回路内部流场及温度场进行了数值分析。从数值模拟可以看出，冷却循环回路内部流动为圆周运动和直线运动合成的螺旋运动。对比内循环、外循环2种方式表明，内循环方式隔离套底部温升最高、压力较低；外循环方式温度场分布较均匀，最高温升小于10 K，满足设计要求。在冷却循环流量相同的情况下，轴孔孔径在设计尺寸一定范围内波动对外循环方式的冷却效果影响不大，轴孔分别为3、4、5 mm，其最高温升分别为9.2、9.3、9.4 K并且分布基本相同。通过分析不同转速下冷却循环回路的流场、温度场，发现当内磁转子不转动时，流场最高温度达到了386 K，而随着转速的增加最高温度逐步降低，表明增加泵的转速能够促进不同流体层间的热量交换，改善冷却循环回路的冷却效果。该研究可为磁力泵冷却循环回路的设计提供参考。

关键词：泵、设计、模型、涡流损失、冷却循环回路、循环流量、数值模拟

分类号：TH3(泵)

资助基金：江苏高校优势学科建设工程项目；江苏省“333工程”科研项目BRA2013188；江苏省产学研项目BY2013065-03

在线出版日期：2015-05-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：84-91