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425 MW级发电电动机通风系统研究
1
作者 李海军 韩荣娜 +6 位作者 刘平超 杨年浩 秦光宇 邬俊超 王超 陆英楠 宋瀚生 《大电机技术》 2025年第4期53-57,67,共6页
目前国内抽水蓄能发电电动机组的最高开发容量为425 MW,机组过流空间有限,转子发热功率高,严重影响机组供风和转子温升控制。本文针对如何提高电机系统风量,开展了挡风板、风扇和关键过流位置流道等的选型和结构优化研究工作,提高了系... 目前国内抽水蓄能发电电动机组的最高开发容量为425 MW,机组过流空间有限,转子发热功率高,严重影响机组供风和转子温升控制。本文针对如何提高电机系统风量,开展了挡风板、风扇和关键过流位置流道等的选型和结构优化研究工作,提高了系统压头和有效风量利用率,解决了通风系统供风问题;针对如何控制转子温升,提出了转子新型通风结构,增强了转子的冷却能力,解决了转子发热问题。本文研究成果为425 MW级发电电动机提供了通风系统设计方案,对同类型发电电动机的通风结构设计具有参考和借鉴意义。 展开更多
关键词 发电电动机 通风冷却 定转子温升
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不同工作制下电机传热特性虚拟仿真实验研究
2
作者 朱高嘉 陈泓江 +4 位作者 李龙女 王有政 石博雅 朱建国 梅云辉 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第6期125-130,共6页
温升分析是“电机设计”课程的核心教学内容之一,其中电机工作制的影响机理涉及复杂的动态热传递,难以直观呈现,已成为教学中的关键难点。针对传统教学方式在抽象概念呈现和动态过程展示上的局限,设计并搭建了电机动态传热仿真实验平台... 温升分析是“电机设计”课程的核心教学内容之一,其中电机工作制的影响机理涉及复杂的动态热传递,难以直观呈现,已成为教学中的关键难点。针对传统教学方式在抽象概念呈现和动态过程展示上的局限,设计并搭建了电机动态传热仿真实验平台,对典型工作制下的电机动态热特性进行系统仿真分析。基于虚拟仿真结果,剖析工作制对电机温升的影响规律,构建理论-实践相结合的教学模式。实践表明,该虚拟仿真平台能够直观呈现电机温升动态过程,帮助学生理解复杂传热机理,提升学生对知识难点的掌握程度。同时,该教学方法激发了学生对电机设计理论的学习兴趣,培养了学生的创新思维与工程实践能力,为“电机设计”课程的教学改革提供了新思路。 展开更多
关键词 电机 工作制 温升 动态传热 虚拟仿真实验
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屏蔽泵电机外绕螺旋水路流动传热模拟
3
作者 盛志伟 王景明 +5 位作者 艾丽昆 董珊珊 路义萍 周世杰 袁衍杰 王增艳 《防爆电机》 2025年第4期54-58,共5页
屏蔽泵电机广泛应用于核电、化工等领域,近年来成为广泛关注的热点。内置换热器类型的屏蔽电机具有占地面积节省等优点,为了保证其热安全及经济运行,针对机壳及其内置换热器进行流动换热研究非常重要。将机壳、螺旋管、螺旋管内水路及... 屏蔽泵电机广泛应用于核电、化工等领域,近年来成为广泛关注的热点。内置换热器类型的屏蔽电机具有占地面积节省等优点,为了保证其热安全及经济运行,针对机壳及其内置换热器进行流动换热研究非常重要。将机壳、螺旋管、螺旋管内水路及水冷夹套中横置的近似“工”字型的螺旋外水路组成的换热系统作为研究对象,建立了三维物理模型,进行了网格独立性验证,然后根据计算流体动力学理论,采用有限体积法,对螺旋管内外的三维流动和传热进行研究。结果表明:螺旋管及螺旋槽道中均产生了具有强化换热作用的二次流;螺旋管内外水处于紊流态换热较强。为蔽电机内置换热器研究及设计提供参考。 展开更多
关键词 屏蔽电机 内置换热器 螺旋管 强化传热 入口雷诺数
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基于流固耦合的车用电机冷却水道结构优化
4
作者 胡余生 李嘉浩 +4 位作者 贾金信 赵世伟 曹江华 宋繁 刘敏豪 《微特电机》 2025年第7期33-37,43,共6页
针对车用永磁同步电机在限定空间内温升严重的问题,以一台功率为40 kW的液冷永磁同步电机为例,基于假设建立三维流固耦合传热模型,并搭建实验平台,验证该模型的有效性。进一步探究了轴向水道弯折处宽度和圆角半径等结构参数对绕组端部... 针对车用永磁同步电机在限定空间内温升严重的问题,以一台功率为40 kW的液冷永磁同步电机为例,基于假设建立三维流固耦合传热模型,并搭建实验平台,验证该模型的有效性。进一步探究了轴向水道弯折处宽度和圆角半径等结构参数对绕组端部最大温度、进出水口压差和水道最大流速的影响规律,并结合多目标优化算法对所提出的水道关键参数进行优化,结果表明优化方案的散热性能和水道流阻相对于初始方案得到了明显改善,为提升车用电机冷却水道的综合性能提供参考。 展开更多
关键词 车用电机 水道参数 流固耦合 多目标优化
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分布式调相机不同冷却方式对比分析
5
作者 王庚 王帆 韩祥裕 《防爆电机》 2025年第4期46-48,63,共4页
冷却系统是分布式调相机长期安全稳定运行的关键,现对分布式调相机的通风系统结构进行了深入研究,通过分析不同冷却方式的特点,对比了三种方式的区别。选定的密闭式全空冷型调相机已成为分布式调相机的主流冷却方式。
关键词 冷却系统 分布式调相机 对比分析
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顾及旋转铁耗的高速爪极电机三维磁热耦合分析 被引量：54
6
作者 黄允凯 胡虔生 朱建国 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期54-60,共7页
提出一种磁热耦合方法并对高速爪极电机进行热分析。对高速电机而言铁耗在所有损耗中所占比例较大,准确计算铁耗至关重要。由于爪极电机的磁路是三维结构的,本文通过三维有限元分析,按照旋转磁化条件下的铁耗计算模型得到每个单元的磁... 提出一种磁热耦合方法并对高速爪极电机进行热分析。对高速电机而言铁耗在所有损耗中所占比例较大,准确计算铁耗至关重要。由于爪极电机的磁路是三维结构的,本文通过三维有限元分析,按照旋转磁化条件下的铁耗计算模型得到每个单元的磁滞、涡流和异常损耗。通过保持磁场分析和热场分析时具有相同的剖分单元结构和数目,将每个单元在磁场分析中得到的铁耗耦合到热场分析中,其他损耗如风摩耗、转子损耗等也包含在模型中。将这种方法应用在一台2kW采用软磁复合材料的爪极电机上,通过试验分析,计算结果与测量结果相吻合。 展开更多
关键词 铁耗 爪极电机 有限元分析 磁热耦合
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电机三维温度场新的有限元计算模型 被引量：29
7
作者 黄学良 胡敏强 周鹗 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第2期78-82,共5页
提出了一种新的适合于电机温度场计算的圆柱坐标系下的有限元模型。通过数值计算结果与解析计算结果的实例对比，证明了本方法的正确性与有效性。最后应用本文提出的模型，对ＳＦ１２５－９６／１５６０型发电机的定子铁芯三维温度场进... 提出了一种新的适合于电机温度场计算的圆柱坐标系下的有限元模型。通过数值计算结果与解析计算结果的实例对比，证明了本方法的正确性与有效性。最后应用本文提出的模型，对ＳＦ１２５－９６／１５６０型发电机的定子铁芯三维温度场进行了计算，并与实测结果作了比较，计算精度满足工程计算的要求。 展开更多
关键词 电机 温度场 有限元法 计算模型
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水冷电机水路设计的研究 被引量：31
8
作者 梁培鑫 柴凤 +1 位作者 李翠萍 顾磊 《微电机》 北大核心 2013年第5期1-4,26,共5页
随着高功率密度电机的发展,散热问题越来越受到关注。水冷作为一种实用的散热方式得到了广泛研究,目前使用较多的水路为轴向"Z"字型和周向螺旋型。本文按照水路设计的步骤,经过详细的推导计算,对两种水路性能做了全面的对比... 随着高功率密度电机的发展,散热问题越来越受到关注。水冷作为一种实用的散热方式得到了广泛研究,目前使用较多的水路为轴向"Z"字型和周向螺旋型。本文按照水路设计的步骤,经过详细的推导计算,对两种水路性能做了全面的对比。在分析这两种水路优缺点的基础上,综合考虑了水路的散热效果和对外部散热器及泵体的影响,给出基于电机长径比的水冷电机水路选择方法。将该方法应用于实际工程电机水路设计,具有很好的指导意义。 展开更多
关键词 水冷电机 水路设计 散热 “Z”字型水路 周向螺旋型水路
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等效热网络法和有限元法在轮毂电机温度场计算中的应用 被引量：72
9
作者 王晓远 高鹏 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第16期26-33,共8页
轮毂电机温度场的准确计算对于轮毂电机的安全运行和性能提升至关重要。根据一般电动汽车用轮毂电机样机的结构,建立了等效热网络温度场分析模型和3D有限元模型。基于等效热网络法,编写了轮毂电机温度场计算程序,计算了额定工况下的稳... 轮毂电机温度场的准确计算对于轮毂电机的安全运行和性能提升至关重要。根据一般电动汽车用轮毂电机样机的结构,建立了等效热网络温度场分析模型和3D有限元模型。基于等效热网络法,编写了轮毂电机温度场计算程序,计算了额定工况下的稳态节点温度。通过有限元法,计算了轮毂电机额定工况下的稳态温度场分布和瞬态温升曲线。根据轮毂电机的温升实验,对比分析了两种方法的计算结果,验证了等效热网络分析模型和3D有限元模型的有效性,说明了等效热网络法和有限元法对于轮毂电机温度场计算的适应性和兼容性。 展开更多
关键词 轮毂电机 温度场 等效热网络法 有限元法
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大型同步发电机定子同相槽和异相槽的温度场计算 被引量：16
10
作者 李伟力 赵志海 侯云鹏 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期1-6,92,共7页
根据电磁场理论推导了定子上、下层绕组属于同相槽和异相槽时 ,槽内各根股线的电阻增大系数表达式 ,由此计算了各根股线内涡流损耗值 ,并将该值代入三维稳态温度场方程。采用六面体八节点等参单元对三维温度场方程进行了离散 ,以一台大... 根据电磁场理论推导了定子上、下层绕组属于同相槽和异相槽时 ,槽内各根股线的电阻增大系数表达式 ,由此计算了各根股线内涡流损耗值 ,并将该值代入三维稳态温度场方程。采用六面体八节点等参单元对三维温度场方程进行了离散 ,以一台大型水轮发电机为例进行了计算 ,并与实测结果进行了对比 ,计算精度满足工程需要。最后 ,分析了涡流损耗的不同分布对定子绕组及铁心温度场的影响 。 展开更多
关键词 涡流 温度场 同步发电机
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大型蒸发冷却汽轮发电机定子绕组温度计算 被引量：6
11
作者 国建鸿 傅德平 +1 位作者 李振国 熊斌 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期509-513,共5页
在介绍了利用汽化潜热进行热交换实现电机定子绕组蒸发冷却的工作原理基础上,说明了电机定子铁心采用全浸式与绕组强迫内冷结合的新型蒸发冷却技术,不仅其绕组温升低,而且冷却介质单一,可以为电机的运行提供安全、可靠和高效的绝缘环境... 在介绍了利用汽化潜热进行热交换实现电机定子绕组蒸发冷却的工作原理基础上,说明了电机定子铁心采用全浸式与绕组强迫内冷结合的新型蒸发冷却技术,不仅其绕组温升低,而且冷却介质单一,可以为电机的运行提供安全、可靠和高效的绝缘环境及冷却效果。并以300MW汽轮发电机设计数据为依据,根据空心股线内部介质两相流动特性,对空心股线内介质两相流动阻力、蒸发点位置等参数进行计算,分析了定子绕组温度沿轴向温度分布情况以及负荷变化对温度的影响,将试验值进行对比分析,验证了蒸发冷却技术在汽轮发电机上应用的可行性,同时为进一步应用于大型发电机提供理论依据。 展开更多
关键词 汽轮发电机 蒸发冷却 内冷技术 两相流
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蒸发冷却技术应用于大型汽轮发电机的技术可行性 被引量：9
12
作者 姚涛 侯哲 顾国彪 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期1-5,24,共6页
针对大型汽轮发电机的发展要求,介绍了汽轮发电机定子蒸发冷却及转子蒸发冷却的原理和结构。详尽地分析了蒸发冷却技术应用于大型汽轮发电机的可行性,得出定子浸润式、转子开放管道式蒸发冷却方案应用于大型汽轮发电机在技术上是可行的... 针对大型汽轮发电机的发展要求,介绍了汽轮发电机定子蒸发冷却及转子蒸发冷却的原理和结构。详尽地分析了蒸发冷却技术应用于大型汽轮发电机的可行性,得出定子浸润式、转子开放管道式蒸发冷却方案应用于大型汽轮发电机在技术上是可行的结论;同时对汽轮发电机转子绕组开放管道式蒸发冷却技术进行了模拟实验,实验目的是为了取得开放管道式转子绕组沿半径方向的温度分布情况,并粗略估计冷却能力,旨在为蒸发冷却汽轮发电机向更大容量发展、探索新的冷却结构提供技术参考。 展开更多
关键词 汽轮发电机 蒸发冷却 转子冷却 浸润 开放管道 可行性
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高速电机定转子小间隙强迫风冷却数值模拟 被引量：7
13
作者 程文杰 李维 +3 位作者 钟斌 肖玲 樊红卫 李明 《微特电机》 2018年第11期6-11,共6页
采用计算流体动力学方法进行了定转子小间隙三维热流耦合计算,分别考虑了定子槽、轴向冷却流,以及转速对风摩擦损耗的影响,并获得了转子表面对流换热系数。结果表明:定子槽和轴向流会使得风摩擦损耗增大;有轴向流时,对流换热系数在入口... 采用计算流体动力学方法进行了定转子小间隙三维热流耦合计算,分别考虑了定子槽、轴向冷却流,以及转速对风摩擦损耗的影响,并获得了转子表面对流换热系数。结果表明:定子槽和轴向流会使得风摩擦损耗增大;有轴向流时,对流换热系数在入口处最高,在出口处最低;轴向冷却流的对流换热效果要远大于其造成的损耗发热效果。研究结果为转子热设计提供了重要参考依据。 展开更多
关键词 高速电机 强迫风冷 风摩擦损耗 定转子小间隙 对流换热
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大型四极汽轮发电机定子温度分布 被引量：4
14
作者 王芳 张新宇 +1 位作者 田宇 崔璐璐 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第3期82-86,共5页
以新研制的AP1000水氢氢冷却四极汽轮发电机定子作为研究对象,分析其冷却结构、冷却方式以及冷却介质的冷却性能.为了与转子的槽建立一一对应的结构关系,建立整机机组1/32圆周结构的定子、转子和气隙的三维模型,利用计算流体力学原理计... 以新研制的AP1000水氢氢冷却四极汽轮发电机定子作为研究对象,分析其冷却结构、冷却方式以及冷却介质的冷却性能.为了与转子的槽建立一一对应的结构关系,建立整机机组1/32圆周结构的定子、转子和气隙的三维模型,利用计算流体力学原理计算,得到定子铁心、磁屏蔽、压板、铜线圈的温度分布规律以及各部件产生最高温度的位置,得出最大温升在工程允许的合理的范围之内,为汽轮发电机安全稳定的运行提供保证. 展开更多
关键词 水氢氢冷却 四极汽轮发电机 定子 温度分布
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气隙取气氢内冷汽轮发电机转子槽楔的数值模拟优化研究 被引量：4
15
作者 袁益超 郭长仕 +2 位作者 刘聿拯 胡晓红 马有福 《大电机技术》 北大核心 2006年第3期10-14,共5页
针对600MW气隙取气氢内冷汽轮发电机,对其转子槽楔的通风性能进行了CFD数值模拟优化研究,获得了结构参数和结构型式对转子槽楔取风性能的影响规律,为汽轮发电机转子槽楔的优化设计提供了可靠的依据。
关键词 气隙取气 汽轮发电机 转子槽楔 风斗 数值模拟
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混合流道永磁电机冷却因素研究
16
作者 赵昌龄 《防爆电机》 2025年第3期82-87,共6页
针对新能源汽车驱动用永磁同步电机温升问题,提出一种机壳串并联混合流道冷却结构。通过电磁-热耦合仿真,计算了电机损耗分布及温度场特性,对比了混合流道与传统串联/并联流道的冷却性能,分析了流道参数与冷却介质的影响规律。结果表明... 针对新能源汽车驱动用永磁同步电机温升问题,提出一种机壳串并联混合流道冷却结构。通过电磁-热耦合仿真,计算了电机损耗分布及温度场特性,对比了混合流道与传统串联/并联流道的冷却性能,分析了流道参数与冷却介质的影响规律。结果表明:混合流道在保持冷却性能(绕组最高温度87.9℃)的同时,显著降低冷却液压降(12.8 kPa);正交试验表明冷却液流量对温升影响最大(极差3.24℃),优化参数组合(流量10 L/min、流道数量8条、乙二醇浓度50%)使综合散热效果最优。基于Kriging代理模型与遗传算法优化流道截面尺寸后,电机最高温度进一步降低2.8℃。研究为高功率密度永磁电机热管理提供了理论依据。 展开更多
关键词 永磁同步电机 混合流道 温度场 正交试验 多目标优化
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油冷电机喷淋流量分配及传热效果仿真研究
17
作者 黄勇 姚博炜 +3 位作者 王国栋 刘星 蓝余永 冯昌玮 《微电机》 2025年第1期51-55,61,共6页
电机的冷却对电机的正常运行、效率提升以及可靠性提高等方面都具有重要影响。对于油冷电机,电机的喷淋流量很大程度上决定了电机的冷却效果,需要根据电机的具体需求和冷却条件来选择合适的喷淋流量。本文以一台双电机混动专用变速器为... 电机的冷却对电机的正常运行、效率提升以及可靠性提高等方面都具有重要影响。对于油冷电机,电机的喷淋流量很大程度上决定了电机的冷却效果,需要根据电机的具体需求和冷却条件来选择合适的喷淋流量。本文以一台双电机混动专用变速器为例,基于计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法,应用FLUENT及shonDy软件建立了仿真模型,研究油冷电机的喷淋流量分配及传热效果。研究结果表明:随着喷油流量增加,定子的流量也随之增加,但是定子各区域流量分配的比例变化不大;随着冷却液温度的升高,定子喷油管的流量逐渐增加,-20℃到60℃流量变化较大,60℃到100℃流量几乎没有变化;P1电机定子绕组非焊接端大部分区域的对流换热系数较高,传热效果较好;绕组焊接端部分区域的对流换热系数较低,传热效果不佳;P3电机绕组焊接端和非焊接端大部分区域的对流换热系数均较高,传热效果较好;P1和P3电机铁心部分的对流换热系数均较高,传热效果较好。 展开更多
关键词 喷淋系统 油冷电机 流量分配 对流换热 喷油管
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基于涡流分布系数法的发电机定子温度场计算 被引量：3
18
作者 周封 李伟力 侯云鹏 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期295-299,共5页
根据电磁场理论推导了定子上、下层绕组属于同相槽时 ,槽内各根股线的电阻增大系数表达式 ,由此计算了各根股线内涡流损耗值 ,并将该值代入三维稳态温度场方程 .采用六面体八节点等参单元对三维温度场方程进行了离散 ,以一台大型水轮发... 根据电磁场理论推导了定子上、下层绕组属于同相槽时 ,槽内各根股线的电阻增大系数表达式 ,由此计算了各根股线内涡流损耗值 ,并将该值代入三维稳态温度场方程 .采用六面体八节点等参单元对三维温度场方程进行了离散 ,以一台大型水轮发电机为例进行了计算 ,并与实测结果进行了对比 ,计算精度满足工程需要 .最后分析了涡流损耗的不同分布对定子绕组及铁心温度场的影响 ,给出了相应的定子温度场图和铁心温度沿径向高度的分布曲线 .为进一步完善大型水轮发电机的设计和提高其安全运行的可靠性提供了理论依据 . 展开更多
关键词 涡流分布系数法 同步发电机 定子 温度场
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基于CFD的自通风牵引电机共轭传热分析
19
作者 李义国 杨柳 李奎 《防爆电机》 2025年第5期29-34,共6页
基于计算流体力学(CFD)方法,建立了全封闭自通风永磁同步牵引电机的流-固耦合共轭传热模型,对电机内部流动与传热特性进行了数值分析。结果表明,机座通风孔内的风量和表面换热系数随转速增加呈线性增长趋势。内风扇可显著提升端部空间... 基于计算流体力学(CFD)方法,建立了全封闭自通风永磁同步牵引电机的流-固耦合共轭传热模型,对电机内部流动与传热特性进行了数值分析。结果表明,机座通风孔内的风量和表面换热系数随转速增加呈线性增长趋势。内风扇可显著提升端部空间内的热交换,使电机最高温升降低8.7 K。仿真结果与试验数据吻合良好,验证了模型的准确性,为牵引电机冷却结构优化提供了理论支撑。 展开更多
关键词 自通风牵引电机 共轭传热 内风扇 电机温升
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基于MOPSO寻优的动力总成冷却结构设计
20
作者 位豪 梁冰 梁昊 《微特电机》 2025年第10期30-38,共9页
针对纯电动商用车动力总成热负荷大、损耗严重的问题,以电机与变速器直连驱动动力总成为研究对象,展开动力总成温度场分析与优化研究。建立了动力总成的几何模型,通过仿真分析与理论计算求解不同工况下的电机与变速器损耗;先后设计了螺... 针对纯电动商用车动力总成热负荷大、损耗严重的问题,以电机与变速器直连驱动动力总成为研究对象,展开动力总成温度场分析与优化研究。建立了动力总成的几何模型,通过仿真分析与理论计算求解不同工况下的电机与变速器损耗;先后设计了螺旋形水道、半分割形水道、之字形水道以及Z字形水道,构建动力总成温度场求解模型,并结合冷却效果、流道阻力以及加工便利性等优选结构方案。基于优选水道结构,采用多目标粒群算法(multi-objective particle swarm optimization,MOPSO)对水道结构参数进行优化,并进行温升实验对比。结果表明,优化后的之字形水道使壳体温度降低了7.9%。 展开更多
关键词 动力总成 冷却系统 多目标优化 温升实验
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