計(jì)算機(jī)流體力學(xué)的數(shù)值求解方法求解防爆電機(jī)屬于探索性研究，目前在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用該方法研究電機(jī)內(nèi)部復(fù)雜的散熱資料都比較少。該方法還不成熟，目前存在許多難點(diǎn)。由于問(wèn)題本身的復(fù)雜性，用Fluent的求解方法作為一種嘗試，在方桉得不到理想的結(jié)果或不可行時(shí)，由于本科論文時(shí)間的和精力的局限性，所以改用另一種較成熟和廣泛使用的方法來(lái)求解防爆電機(jī)內(nèi)部的熱流問(wèn)題。以下為用溫度場(chǎng)法求解的基本思路和方法。

一、電動(dòng)機(jī)熱計(jì)算的基本想法

為了更好的對(duì)電機(jī)溫度進(jìn)行計(jì)算，這里以上述溫度場(chǎng)方法為基礎(chǔ)，整理出一種結(jié)合流路、熱路概念，主要使用常微分方程和拉普拉斯方程（采用邊界元方法求解）數(shù)值解法的電動(dòng)機(jī)熱場(chǎng)校核計(jì)算方法。其主要計(jì)算步驟為：

⑴利用流路法，初步確定冷卻介質(zhì)在電機(jī)內(nèi)部的流動(dòng)狀態(tài)。冷卻介質(zhì)的溫度分布可按經(jīng)驗(yàn)或計(jì)算結(jié)果假定，從而可以確定各相關(guān)物理參數(shù)；新電機(jī)內(nèi)部空間空氣的流動(dòng)分成軸向分量和周向分量：周向分量按庫(kù)氏流動(dòng)或經(jīng)驗(yàn)公式考慮，而軸向流動(dòng)由流路法或二維軸對(duì)稱流場(chǎng)確定，此時(shí)新的軸流風(fēng)扇可看成一個(gè)理想的軸向動(dòng)量加載器。

⑵分別取各有效部件為研究對(duì)象（目前初步確定６個(gè)研究對(duì)象：定子繞組，定子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)子鐵心、電機(jī)內(nèi)循環(huán)冷卻空氣、機(jī)殼），利用熱路的概念，假定每個(gè)研究對(duì)象都是均質(zhì)等溫體，根據(jù)能量（熱量）守恒定律，建立常微分方程，給出初始條件；這里的常微分方程總是可數(shù)值求解的。
 
⑶取前述各有效部件為研究對(duì)象（不再為等溫體），以傅立葉導(dǎo)熱方程（一維：定子繞組、轉(zhuǎn)子導(dǎo)條及端環(huán)；二維（軸對(duì)稱）：機(jī)殼；三維（可僅計(jì)算一個(gè)角形區(qū)域）：定子鐵心、轉(zhuǎn)子鐵心和電機(jī)內(nèi)空氣）為基礎(chǔ)，建立偏微分方程；按實(shí)際熱源分別施加熱源，按前述兩步的計(jì)算結(jié)果、實(shí)際結(jié)構(gòu)和部分試驗(yàn)結(jié)果確定傳熱方式、熱流方向和熱量大小，進(jìn)而確定相應(yīng)的邊界條件，這也是可數(shù)值求解的。

⑷將此結(jié)果與最初假定的溫度分布相比較，若在工程許可范圍內(nèi)，則結(jié)束計(jì)算；若溫度分布相差較大，則根據(jù)全部計(jì)算結(jié)果重新假定溫度分布和相應(yīng)的物性參數(shù)，返回⑴重新進(jìn)行計(jì)算。

二、電動(dòng)機(jī)熱計(jì)算中所使用的計(jì)算簡(jiǎn)圖和基本符號(hào)

對(duì)于封閉式電機(jī)，計(jì)算電動(dòng)機(jī)的溫升，顯然最需要計(jì)算的是轉(zhuǎn)子的溫升。對(duì)于起動(dòng)性能計(jì)算，由于起動(dòng)時(shí)間較短，定子鐵心起動(dòng)過(guò)程中的溫升比繞組的慢得多，因而可以不考慮鐵心的溫升對(duì)繞組的溫升的影響。這樣，就可以把繞組當(dāng)作一個(gè)等溫發(fā)熱體來(lái)進(jìn)行計(jì)算；但是，當(dāng)對(duì)電機(jī)的起動(dòng)進(jìn)行溫升校核時(shí)，就必須考慮轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的溫升。作為一種嘗試，這里將考慮4個(gè)熱源（轉(zhuǎn)子導(dǎo)條、轉(zhuǎn)子鐵心、定子繞組和定子鐵心）和兩個(gè)中介媒質(zhì)（電機(jī)內(nèi)的循環(huán)空氣、機(jī)殼），并假定電機(jī)冷卻水的溫度分布從而可確定冷卻水的平均溫度（如40℃）。

對(duì)于一個(gè)等溫發(fā)熱體，根據(jù)熱量（能量）守恒定律，發(fā)熱體的總發(fā)熱量等于傳出（傳入）的熱量加上發(fā)熱體本身溫度升高所需要的熱量。

三、防爆電機(jī)內(nèi)部流路計(jì)算

風(fēng)扇壓頭關(guān)系確定：實(shí)際壓力元件是風(fēng)扇，它不是恒壓源。常用壓力——流量關(guān)系曲線表示它的工作特性；軸流風(fēng)扇的空氣動(dòng)力效率比離心式高，所以大型電機(jī)一般總是優(yōu)先采用這種風(fēng)扇。