一种基于有限元法的风电主控柜体热管理分析及优化方法

摘要

本发明公开了一种基于有限元法的风电主控柜体热管理分析及优化方法，包括以下步骤：从柜面布置图获取风电主控柜体的材料属性及其内部的断路器及继电器的参数；对断路器及继电器进行初始的几何建模得三维模型；将三维模型进行有限元网格划分，得有限元网格模型；获取加热器及风扇的设计参数；建立风电主控柜体及内部流体的三维模型；进行流体力学网格划分得到流场网格模型；对流场网格模型进行约束；确定流场内流体的物理参数；对流场网格模型的温度场和流场进行计算得到流场分析结果；判断风电主控柜体的流场分析结果是否符合行业标准，如果符合，则结束，如果不符合，则对设计方案进行优化。本发明无需制造出实体模型就能够得到精确的计算结果。

主权项

一种基于有限元法的风电主控柜体热管理分析及优化方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤S101：从柜面布置图获取风电主控柜体的材料属性及其内部的断路器及继电器的参数；步骤S102：根据步骤S101获取的参数，利用3D建模软件对断路器及继电器进行初始的几何建模，得到风电主控柜体的三维模型；步骤S103：首先，利用有限元前处理软件将步骤S102的三维模型进行有限元网格划分，并将有限元网格模型的参数与风电主控柜体内部的断路器及继电器的参数相匹配，得到风电主控柜体的有限元网格模型；步骤S104：对所述有限元网格模型进行温度场分析，得到所述风电主控柜体的温度场分析结果；步骤S201：获取所述风电主控柜体和风电主控柜体内部的加热器及风扇的设计参数；步骤S202：根据步骤S201获取的设计参数，利用3D建模软件建立风电主控柜体及内部流体的三维模型；步骤S203：将所述步骤S202得到的三维模型导入到计算流体力学软件中进行流体力学网格划分，得到所述内部流体的流场网格模型；步骤S301：将风电主控柜体的温度场分析结果作为边界条件，对流场网格模型进行约束；步骤S302：确定流场内流体的物理参数，以使得实验条件与模拟的环境相同；步骤S303：利用流体力学计算软件对流场网格模型的温度场和流场进行计算，得到风电主控柜体的流场分析结果；步骤S304：判断所述风电主控柜体的流场分析结果是否符合行业标准，如果不符合，则进入步骤S305；如果符合，则结束；步骤S305：对步骤S304中风电主控柜体的设计方案进行优化，包括重新设计风电主控柜体、加热器及风扇的设计参数，并且根据优化后的设计方案返回步骤S201重新计算。