以动车组牵引电机为研究对象,基于计算流体动力学理论,对牵引电机内部流场进行数值模拟分析,分析了各部分流场对电机内部温度场的影响,研究了空气流量、电机损耗、定转子通风孔流量配比等因素对温度场的影响。根据计算结果进行结构优化,降低电机的工作温度。最后引用熵产分析理论计算不同风量和结构下的熵产值,通过运用熵产理论验证各方案的散热性能,并与仿真计算结果对比,进一步验证仿真计算的可行性。计算结果表明随流量增加,电机降温显著,同时温度降低的幅度越来越小;优化方案二的各部件温度最低,降温效果最显著,熵产值最小。

采用计算流体力学(CFD)和数值传热学方法,对间接蒸发冷却器内流体流动与热质交换过程进行简化和假设,建立了换热器内三维层流流动与传热的数学物理模型.采用交错网格离散化非线性控制方程组,编制了三维simple算法程序.对间接蒸发冷却器内的流场、温度场及浓度场进行数值模拟研究,得到换热器内的流体流动状态和热流分布,并分析了通道宽度变化对换热器内流体流动与换热的影响.

牵引电机功率大、损耗大、散热空间小，保证其良好的冷却散热性能是车辆安全运行的重要保障。建立牵引电机冷却系统流固耦合传热仿真模型，结合牵引电机冷却水道评价指标，分析冷却系统流体场与固体场相互耦合的传热过程，分析冷却系统流场对电机内部温度场的影响，研究冷却液、电机损耗、入口温度、水道宽度等对温度场的影响。结果可知：冷却液流量的增大可以有效降低电机温升，电机绕组损耗对电机温升的影响远大于电机定子损耗对电机温升的影响；水道宽度在18mm时冷却结果最优。搭建牵引电机温升试验平台，分析电机损耗、电机内温度、冷却系统的温度等，获得冷却系统对牵引电机温升的影响规律，并与模拟值进行对比，从而验证了仿真模拟的准确性，分析结果可以作为设计参考的依据。

通过数值模拟的方法对绕管式换热器壳侧传热进行研究,重点研究了管径、径向比、缠绕角度、轴向比、盘绕圈数对传热性能的影响。结果表明：小的管径、小的径向比、大的轴向比对传热是有利的;缠绕角度、每层不同的圈数对传热的影响很小。