[发明专利]基于ANSYS APDL与ANSYS CFX的钢芯铝绞线径向温度仿真方法

摘要

本发明公开了一种基于ANSYS APDL与ANSYS CFX的钢芯铝绞线径向温度仿真方法，包括下列步骤：S1、ANSYS APDL有限元模型构建，通过单元选择、材料设定、网格划分、载荷与边界条件的施加，计算得到电流密度随r(m)变化的函数J(r)；S2、ANSYS CFX有限元模型构建，通过材料设定、求解域设置、网格划分、载荷施加、边界条件施加，计算得到导线内的温度最高点的温度K3与温度最低点的温度K2；S3、ANSYS APDL有限元模型与ANSYS CFX有限元模型循环迭代，得到钢芯铝绞线的温度场分布。该仿真方法能在物理过程上更接近导线的实际发热与散热过程，获得更精确的钢芯铝绞线径向温度场分布。

主权项

1.一种基于ANSYS APDL与ANSYS CFX的钢芯铝绞线径向温度仿真方法，其特征在于，包括下列步骤：S1、ANSYS APDL有限元模型构建，该步骤具体为：S101、ANSYS APDL有限元模型中进行单元选择与材料设定；S102、ANSYS APDL有限元模型中进行网格划分；S103、ANSYS APDL有限元模型中进行载荷与边界条件的施加；其中，所述步骤S103具体为：在选中所有的钢芯与铝芯的节点后耦合其VOLT自由度，将总电流I的峰值1.414I作为电流载荷的数值大小施加在耦合后的任意一个节点上，对于空气层的外边缘施加AZ＝0的边界条件，设定频率为50Hz后使用谐态仿真，得到考虑集肤效应后导线的生热率分布Q；S104、计算得到电流密度随r变化的函数J(r)，其中，r为径向坐标，单位m；S2、ANSYS CFX有限元模型构建，该步骤具体为：S201、ANSYS CFX有限元模型中进行材料设定和求解域设置；S202、ANSYS CFX有限元模型中进行网格划分；S203、ANSYS CFX有限元模型进行载荷施加；S204、ANSYS CFX有限元模型进行边界条件施加；S205、计算导线内的温度最高点的温度K3与温度最低点的温度K2；S3、ANSYS APDL有限元模型与ANSYS CFX有限元模型循环迭代，得到钢芯铝绞线的温度场分布。