Parlando del principio dello scambio termico e della stabilità termica del motore elettrico
L'aumento della temperatura è un importante indice di prestazione del motore. Quando il motore è in funzione, è un elemento riscaldante. Come fa il motore a dissipare il calore per raggiungere il bilancio finale? In generale, il calore viene irradiato dalla superficie dell'elemento riscaldante al mezzo circostante. Senso unico; uno è radiazione; l'altro è la convezione per mezzo di aria o altro mezzo di raffreddamento. Nel motore, quest'ultimo di solito domina.
Raffreddamento ad irraggiamento
Raffreddamento a convezione
È possibile trovare la dissipazione del calore dalla superficie solida a diretto contatto con il fluido. Quando la temperatura della superficie solida non è uguale alla temperatura del fluido, si verifica uno scambio di calore tra di essi e il calore viene trasferito dall'oggetto ad alta temperatura all'oggetto a bassa temperatura. Questo calore di scambio è in realtà sia conduzione che convezione, ma viene collettivamente indicato come trasferimento di calore convettivo. In un motore, il calore generato in un nucleo, in un avvolgimento o in un altro componente che genera calore viene portato via dal fluido di raffreddamento (aria, idrogeno, acqua, olio, ecc.) Che scorre attraverso una o più superfici di questi componenti: le forme sono ampiamente disponibile nei sistemi di raffreddamento del motore. La capacità di dissipazione del calore di questa forma di dissipazione del calore dipende principalmente dallo stato di movimento del fluido sulla superficie solida.
Quando il fluido si muove in un flusso laminare, il fluido scorre solo parallelo alla superficie solida. Se il fluido è diviso in una pluralità di strati di flusso paralleli alla superficie solida, non vi è scambio di fluido tra gli strati, e in questa direzione perpendicolare alla superficie solida, il trasferimento del calore dipende principalmente dalla conduzione.
Poiché la conducibilità termica del fluido è piccola, la dissipazione del calore della superficie solida durante il flusso laminare è scarsa. Quando il fluido si muove in un movimento turbolento, le parti fluide non mantengono più il movimento parallelo alla superficie solida, e il vortice irregolare è fatto in tutte le direzioni alla velocità media del flusso, momento in cui il trasferimento di calore dipende principalmente dalla convezione.
Poiché la resistenza termica durante il trasferimento di calore per convezione è relativamente piccola, la capacità di dissipazione del calore della superficie solida quando il fluido è sottoposto a flusso turbolento è notevolmente migliorata. Nel caso della turbolenza, c'è ancora uno strato sottile laminare vicino alla superficie solida, ma maggiore è la portata del fluido, più sottile è lo strato laminare e maggiore è la capacità di dissipazione del calore superficiale. Quando il calore convettivo viene dissipato, la capacità di dissipazione del calore superficiale è anche correlata alle proprietà fisiche del mezzo di raffreddamento (come conducibilità termica, calore specifico, severità, ecc.) Nonché alla geometria e dimensione della superficie solida e alla sua posizione nel fluido.
