流-固耦合数学模型、边界层网格首层厚度、载荷计算、电力变压器过负荷仿真建模计算案例.pdfVIP

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附录A

(资料性附录)

流-固耦合数学模型

A.1稳态形式

模型中铁心、线圈和箱体等固体区域需满足固体热传导控制方程，如下；

2(A.1)

kT+Q0

sss

式中，

ks——固体热导率，W/(m·K)；

Qs——固体内部热源，在此模型中分别为铁心损耗和线圈损耗，W。

K

T——固体温度，；

s

模型中变压器油满足流体传热控制方程；由连续性方程、动量守恒方程和能量守恒方程共同组成，

方程如下；

连续性方程：u=0(A.2)

动量守恒方程：uu=−p+2(A.3)

u+F

能量守恒方程：2(A.4)

cuT=kT+Q

pfff

式中，

u——流体速度向量，m/s;

pPa

——流体压力，；

3

——密度，kg/m；

Pa·s

——流体粘度，；

N

F——体积力，如变压器油的自重，；

K

T——液体温度，；

f

cp——变压器油的比热容，J/(kg·K)；

kf——流体热导率，W/(m·K)；

Q——液体内热源，此处为0。

A.2瞬态形式

模型中铁心、线圈和箱体等固体区域应满足固体热传导控制方程；

T2

csk=T+Q(A.5)

sp,stsss

式中，

6

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3

——固体密度，kg/m；

s

cp,s——固体比热容，J/(kg·K)；

模型中变压器油满足流体传热控制方程；由连续性方程、动量守恒方程