电力机车主变压器散热器传热与流动特性的数值研究-热能工程专业论文.docxVIP

原创性声明 原创性声明 万方数据 万方数据 万方数据 万方数据 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的 成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作 品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做 出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律 责任由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 关于学位论文版权使用授权的说明 本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权 采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或 者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。 （必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本授权说明） 学位论文作者签名： 日期： 导 师 签 名： 日期： 摘要 摘 要 万方数据 万方数据 万方数据 万方数据 随着综合国力的不断增强和铁路运输业的快速发展，我国铁路电气化运营里程和 电力机车保有量逐年上升。特别是近 10 年来，国产电力机车取得了长足发展的同时， 作为冷却电力机车主变压器和变流器的冷却器无论是从结构上还是从性能上也随之 发展，并提出更高的要求。 论文首先采用 CFD 数值模拟技术分别对空气侧采用的波纹翅片和液体侧采用的 锯齿翅片的传热特性和阻力特性进行了数值研究，得到了不同参数比值下传热因子 j 和阻力因子 f 的变化，并以 j/f 值来表征翅片的表面综合性能。 通过模拟计算所得翅片不同结构参数下的传热因子与阻力因子数据作为原始数 据,采用多元非线性回归方法建立翅片传热因子 j 与阻力因子 f 的非线性回归解析模 型。回归过程中,采用 1stOpt 软件中通用全局优化算法，以非线性最小二乘估计为准 则，通过迭代计算获得翅片模型的回归参数，建立了一种无初始模型的数据建模方法； 实现了自动寻找隐含于数据间的数学模型，且无需人为提供参数初估值；以残差值为 依据验证了所建模型的有效性，并且通过与经典实验关联式的对比验证了所拟合关联 式的准确性。结果表明，所建解析模型不仅保证了计算精度，同时克服了模拟计算效 率低的问题。 根据以上研究的锯齿及波纹翅片传热因子与阻力因子的计算方法，采用 C++平台 开发了波纹翅片与锯齿翅片的设计优化软件。软件主要分为传热与阻力因子的计算、 共轭梯度法有哪些信誉好的足球投注网站表面综合性能最优翅片的结构参数及计算结果显示的功能。本软件对 于优化翅片结构、提高翅片的换热性能具有指导意义，同时能显著提高翅片设计的工 作效率。 关键字：变压器散热器 波纹翅片 锯齿翅片 传热因子 阻力因子 关联式 I A ABSTRACT 万方数据 万方数据 万方数据 万方数据 With the strengthening of comprehensive national strength and the rapid development of railway transportation, the mileage of railway transport and the quantities of electric locomotive are rising year by year. Especially in recent 10 years, domestic electric locomotive has made considerable progress, meanwhile, the cooler of traction transformers have developed from the structure and the performance, and put forward higher requirements. With the help of CFD numeral simulation, a numeral research is done on the heat tran- sfer and resistance characteristics of the wave fin on air side and off-set strip fin on liquid side. Then the heat transfer factor j and friction factor f under different parameter ratio can be calculated. j/f is defined as the comprehensive performance of the finned sur- f