Analisa CFD pada pendinginan motor listrik
Motor listrik adalah sistem multifisika kompleks yang membutuhkan simulasi sejak awal untuk mencapai desain yang optimal. Permintaan untuk motor yang lebih kecil yang mampu menghasilkan daya yang lebih besar mendorong kompleksitas ini. Salah satu perhatian utama adalah manajemen termal. Jika suhu tidak dikontrol, bahan akan melebihi suhu operasi normal dan mengalami perubahan fasa, pelunakan, pelelehan, atau bentuk degradasi lainnya.
Ansys memberikan solusi motor lengkap untuk mesin listrik multifisika ini. Proses dimulai dengan simulasi elektromagnetik di Ansys Maxwell untuk menunjukkan medan elektromagnetik dan kehilangan panas yang sesuai. Kehilangan ini kemudian dipetakan ke Ansys Fluent sebagai input rata-rata waktu 3D, dan distribusi suhu dapat dianalisis untuk evaluasi fisika tunggal. Nilai suhu yang dihitung ini mengungkapkan area paling kritis untuk kinerja termal. Untuk evaluasi multifisika yang lebih dalam, Fluent dan Maxwell dapat digabungkan sehingga Fluent menjalankan simulasi pendinginan dan meneruskan nilai suhu kembali ke Maxwell. Suhu ini kemudian digunakan untuk memperbarui medan elektromagnetik lebih lanjut dan menyesuaikan sifat material yang bergantung pada suhu.[1]
Fan pendingin motor listrik
Fan biasanya digunakan untuk mendinginkan motor listrik dan dipasang langsung pada poros motor listrik yang menyediakan sistem pendinginan yang sederhana dan murah. Ukuran fan sangat penting untuk memastikan suhu pengoperasian motor listrik yang aman. Mengacu pada motor berventilasi sendiri, pada penelitian yang telah dilakukan model numerik CFD (Computational Fluid Dynamics) dengan menggunakan Ansys Fluent telah dikembangkan dan divalidasi terhadap fan yang diberikan. Analisis CFD dilakukan untuk menilai kinerja kipas yang ditentukan oleh kurva karakteristik dengan memvariasikan rasio aspek roda dan jumlah bilah.[2]
Hasil analisis CFD menunjukkan jumlah sudu tertentu, kapasitas aliran tak berdimensi bergantung pada rasio aspek impeler. Selanjutnya, untuk geometri tertentu, terdapat jumlah bilah optimal yang memaksimalkan laju aliran yang diproses oleh fan. Hasil analisa CFD ini memungkinkan untuk mendapatkan hubungan yang berguna untuk pilihan yang tepat atau ukuran mesin fluida tersebut.[2]
Source:
[1] Ansys Inc. 2020. Designing Next Generation Electric Powertrains Using CFD Simulation dalam White Paper.
[2] Galloni, E.; Parisi, P.; Marignetti, F.; Volpe, G. 2018. CFD analyses of a radial fan for electric motor cooling dalam Jurnal Thermal Science and Engineering Progress. Amsterdam: Elsevier Ltd.
