一、Fluent軟件簡介

在CFD軟件中 , Fluent軟件是目前國內外使用最多、最流行的商業軟件之一。Fluent的軟件設計基于"CFD計算機軟件群的概念" ,針對每一種流動的物理問題的特點 ,采用適合于它的數值解法在計算速度、穩定性和精度等各方面達到最佳。靈活的非結構化網格和基于解的自適應網絡技術及成熟的物理模型，使FLUENT在轉捩與湍流、傳熱與相變、化學反應與燃燒、多相流、旋轉機械、動/變形網格、噪聲、材料加工、燃料電池等方面有廣泛應用。FLUENT軟件包含豐富而先進的物理模型，使得用戶能夠精確地模擬無粘流、層流、湍流。湍流模型包含Spalart-Allmaras模型、k-ω模型組、k-ε模型組、雷諾應力模型(RSM)組、大渦模擬模型(LES)組以及最新的分離渦模擬(DES)和V2F模型等。另外用戶還可以定制或添加自己的湍流模型。

二、用Fluent建模模擬防爆電機的改進散熱過程

首先，在CAD軟件中建立電機的基本3維模型。然后導入gambit軟件中，進行網格的劃分，定義求解區域，設定邊界條件，輸出網格文件。然后啟動Fluent軟件選擇求解器，導入上一步做好的網格文件。對網格文件進行基本的運算和檢查后，定義求解的計算模型、操作環境的設置、流體物理性質的定義、邊界條件的設置、求解方法的設定和控制。最后進行迭代運算和圖形及數據的后處理。

由于防暴電機的模擬運算過于復雜，對模型進行一些簡化處理。由給定功率防爆電機的轉速和轉子上葉輪的幾何尺寸及轉子空所開孔徑的大小，計算出空氣的流速。在Fluent模型中將轉子和定子定義為給定的熱源，為熱電阻，作等效熱路。在轉子所開的孔槽中通以給定速度和斷流換熱系數的空氣，該速度由轉子的轉速和軸流葉片的結構算出。對于定子外殼的水冷改進部分不做研究，主要工作為確認內部轉子的軸流式風扇改進的散熱效果。

三、Fluent結果的觀察和該新散熱方式效果對比

經過Fluent數值模擬，導出計算結果，觀察該散熱方式下的散熱效果。與常規散熱方式對比，確認該方式的可行性和潛力。目前，根據我們所查找的文獻資料，用fluent求解防爆電機內部的熱分布及散熱情況在國內很少有相關研究成果。因此，該方式只作為本次論文的一個嘗試項目。因實際問題的復雜性和條件的限制和時間的關系，若該方桉無法得出理想結果，則將更換方桉，采用其他方法來求解。