ICS29.160 CCSK20 14 山西省地方标准 DB14/T3440—2025 电机流场温度场仿真分析技术规范 Technicalspecificationformotorfluidflow andtemperaturesimulation 2025-05-07发布 2025-08-07实施 山西省市场监督管理局  发布DB14/T3440—2025 I目次 前言........................................................................................................................................................................II 1范围...................................................................................................................................................................1 2规范性引用文件..............................................................................................................................................1 3术语和定义......................................................................................................................................................1 4缩略语...............................................................................................................................................................2 5仿真分析流程..................................................................................................................................................2 6流场温度场仿真..............................................................................................................................................2 7报告编写..........................................................................................................................................................4 附录A（规范性）电机流场温度场仿真分析流程........................................................................................5 附录B（资料性）电机流场温度场仿真分析报告格式................................................................................6DB14/T3440—2025 II前言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件由山西省工业和信息化厅提出、组织实施和监督检查。 山西省市场监督管理局对本文件的组织实施情况进行监督检查。 本文件由山西省装备制造业和智能制造标准化技术委员会（SXS/TC07）归口。 本文件起草单位：中车永济电机有限公司、山西省高质量转型发展研究院、西安交通大学、中车大 同电力机车有限公司、太原理工大学电气与动力工程学院。 本文件主要起草人：张洁、庞聪、白宇皎、张哲、曾敏、桑尚、徐艳晖、杨成、王旭平、王文庆、 武媛、李继伟、刘冠芳、黄晓云、张瑞、吴青平。 DB14/T3440—2025 1电机流场温度场仿真分析技术规范 1范围 本文件规定了电机流场温度场仿真分析的流程、流场温度场仿真及报告编写要求。 本文件适用于采用单相冷却的旋转电机流场温度场仿真分析，其他类型电机可参考使用。 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T1993—1993旋转电机冷却方法 GB3100国际单位制及其应用 GB/T16638.1—2008空气动力学概念、量和符号第1部分：空气动力学常用术语 GB/T31054机械产品计算机辅助工程有限元数值计算术语 GB/T33582—2017机械产品结构有限元力学分析通用规则术语和定义 3术语和定义 GB/T16638.1-2008、GB/T31045界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 有限体积法finitevolumemethod 将求解域分成若干个有限体积的小单元，在每一个小单元内，保证积分形式的守恒关系成立而得到 的一组离散方程组，求解此方程组作为原方程的近似解。 [来源：GB/T16638.1—2008，3.3.22] 3.2 固体域soliddomain 仿真分析中涉及到的固体介质区域，如定子、转子等。 3.3 流体域fluiddomain 仿真分析中涉及到的冷却介质流动的区域，包含旋转部分和静止部分。 3.4 流场flowfield 描述流体域冷却介质流动状态的场数据，包含速度场和压力场数据。 3.5 温度场temperaturefield 描述流体域或固体域自身温度分布状态的场数据。 DB14/T3440—2025 24缩略语 下列缩略语适用于本文件： k-ε：一种两方程k-epsilon湍流模型。 k-ω：一种两方程k-omega湍流模型。 5仿真分析流程 仿真分析流程主要包括几何模型构建、网格划分、材料属性设置、边界条件施加、湍流模型设置、 仿真分析、结果评估以及输出，具体见附录A。 6流场温度场仿真 6.1几何模型构建 几何模型构建要求如下： a)几何模型应包含固体域、流体域； b)几何模型应采用1:1比例； c)流体域旋转部分的模型应覆盖电机转子； d)流体域进出口模型应延长到接口直径尺寸的1～2倍； e)简化的结构模型不应改变电机冷却介质主体的流动形式。 6.2网格划分 网格划分要求如下： a)流体域与固体域接触面的网格密度应大于内部的2～3倍； b)流体域旋转区域与静止区域接触面的网格密度应大于流体域内部的2～3倍； c)流体域进口的过渡网格与出口缓冲段的过渡网格应不少于5层； d)电机绕组绝缘层的网格宜为1至3层。 6.3材料属性设置 6.3.1材料属性应输入导热系数、质量热容、密度、动力粘度，应与计算工况的温度范围相对应。 6.3.2材料属性单位应符合GB3100的相关规定，具体见表1。 表1材料属性单位 量 单位 导热系数 W/(m•K) 质量热熔 J/(kg•K) 密度 kg/m3 动力粘度 Pa•s 6.4边界条件施加 6.4.1施加类别DB14/T3440—2025 3边界条件包括外部环境条件、损耗及转速三种类别。 6.4.2外部环境条件施加 冷却介质进口边界的流量、温度和压力应按照电机实际工况施加，出口边界宜采用压力出口。 6.4.3损耗施加 6.4.3.1加载方法 损耗对象应至少包含定子和转子。加载方法分为平均加载、分区域加载和分布式加载三种。 6.4.3.2平均加载 平均加载方法见公式(1)。 qQV= ·············································································(1) 式中： q——平均体积损耗，单位为瓦每立方米（W/m3）； Q——损耗对象的总损耗，单位为瓦（W）； V——损耗对象的总体积，单位为立方米（m3）。 6.4.3.3分区域加载 分区域加载方法见公式(2)。 iii qQV=··············································································(2) 式中： qi——区域i的体积损耗，单位为瓦每立方米（W/m3）； Qi——区域i的损耗，单位为瓦（W），Qi的计算见公式（3）； Vi——区域i的体积，单位为立方米（m3），Vi的计算见公式（4）。 1n i iQQ ==å·············································································(3) 式中： Q——损耗对象的总损耗，单