机床与液压

作者：周宁，吴华伟，祝小元，李智，彭建平

单位：湖北文理学院湖北隆中实验室;湖北文理学院，纯电动汽车动力系统设计与测试湖北省重点实验室；湖北文理学院湖北隆中实验室;湖北文理学院，纯电动汽车动力系统设计与测试湖北省重点实验室；东南大学机械工程学院；湖北文理学院湖北隆中实验室;湖北文理学院，纯电动汽车动力系统设计与测试湖北省重点实验室；东风电驱动系统有限公司

关键词：电机冷却系统;特斯拉阀;纳米流体;传热;流体流动

基金：国家自然科学基金项目(52472405);湖北省中央引导地方科技发展专项(2024CSA081);湖北省自然科学基金项目(2024AFB219);湖北省自然科学基金创新发展联合基金项目(2024AFD042;2024AFD045);湖北隆中实验室专项开放基金项目(2024KF-22);襄阳市科技计划湖北隆中实验室专项

为了提高车用驱动电机冷却系统的整体性能，以某40 kW车用永磁同步电机为研究对象，设计一种特斯拉阀结构电机冷却流道，基于传热学和流体力学理论，建立电机流道传热和流体流动模型。在此基础上，引入不同体积分数的乙二醇溶液和不同种类和体积分数的纳米流体作为冷却介质，以电机最高温度和流道压降作为评估指标对电机冷却系统进行整体性能评估。结果表明：对比传统螺旋流道，特斯拉阀结构冷却流道能够降低电机的最高温度，但流道压降升高；同一雷诺数下，随着乙二醇溶液体积分数的增加，电机最高温度降低，但整体性能比使用纯水作为冷却介质时更差；同一种纳米流体，增加雷诺数或纳米颗粒体积分数都会增加传热系数，且电机最高温度下降，但流道压降升高；当雷诺数为10 000时，体积分数为1%的CuO纳米流体作为冷却介质时整体性能最优，整体性能提高了1.5%。

来源：2025年第10期

《机床与液压》期刊编辑部

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