Calculation of CFD-thermal models of oil-cooled transformer equipment

Ivankov, V. F.; Basova, A. V.

Мета роботи - забезпечення розрахункового проектування повнофункціональною та стійкою в обчислювальному процесі CFD-методикою моделювання комплексних теплових моделей трансформаторів і реакторів, та апробація її якості та можливостей на прикладах розрахунків натурних зразків устаткування, а також автономних моделей котушкових обмоток із різними конструктивними способами інтенсифікації теплообміну. Використано CFD-метод (Computational Fluid Dynamics) математичного моделювання нелінійних процесів гідродинаміки та теплообміну в трансформаторному обладнанні з застосуванням систем скінченно-елементного аналізу. Наведено основні елементи методики формування математичних моделей і приклади CFD-розрахунків вісесиметричних комплексних моделей перетворювального трансформатора та шунтувального реактора з проміжками в стрижні магнітної системи, а також моделей обмоток з конструктивними способами інтенсифікації теплообміну за рахунок "лабіринту" (перегородок) і "почережності" (числа та місць) осьових охолодних каналів. Наукова цінність використаного методологічного підходу полягає в тому, що розроблені моделі є комплексними, тобто враховують геометрію, втрати, теплові параметри не тільки обмоток, а й основних елементів конструкції та системи охолодження; досягнуто певне якісне налаштування обчислювального процесу сталого рішення засобами інваріантної системи числового моделювання нелінійних рівнянь Нав'є - Стокса. Це забезпечило якість і точність моделювання процесів тепломасопереносу в складній структурі масляних каналів і котушок в обмотках, надало можливість уникнути одержаного в деяких дослідженнях помилкового "зигзагоподібного" руху масла по групах регулярних структур котушок (без лабіринту та "почережності" числа та місць осьових каналів) за умов природного охолодження трансформаторним маслом.


	Наукова періодика України		Електротехніка та електроенергетика