గాలి-కూల్డ్ సిస్టమ్ మరియు ఇంటిగ్రేటెడ్ వాటర్-కూలింగ్ సిస్టమ్‌ను కలపడం ద్వారా ఇండక్షన్ మోటార్స్ యొక్క థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ విశ్లేషణ

Nature.comని సందర్శించినందుకు ధన్యవాదాలు.మీరు పరిమిత CSS మద్దతుతో బ్రౌజర్ సంస్కరణను ఉపయోగిస్తున్నారు.ఉత్తమ అనుభవం కోసం, మీరు నవీకరించబడిన బ్రౌజర్‌ను ఉపయోగించాల్సిందిగా మేము సిఫార్సు చేస్తున్నాము (లేదా Internet Explorerలో అనుకూలత మోడ్‌ని నిలిపివేయండి).ఈ సమయంలో, కొనసాగుతున్న మద్దతును నిర్ధారించడానికి, మేము స్టైల్స్ మరియు జావాస్క్రిప్ట్ లేకుండా సైట్‌ని చూపుతున్నాము.
ఇంజిన్ యొక్క నిర్వహణ ఖర్చులు మరియు దీర్ఘాయువు కారణంగా, సరైన ఇంజిన్ థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ వ్యూహం చాలా ముఖ్యమైనది.ఈ కథనం మెరుగైన మన్నికను అందించడానికి మరియు సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి ఇండక్షన్ మోటార్‌ల కోసం థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ వ్యూహాన్ని అభివృద్ధి చేసింది.అదనంగా, ఇంజిన్ శీతలీకరణ పద్ధతులపై సాహిత్యం యొక్క విస్తృతమైన సమీక్ష నిర్వహించబడింది.ప్రధాన ఫలితంగా, అధిక-శక్తి గాలి-చల్లబడిన అసమకాలిక మోటార్ యొక్క ఉష్ణ గణన ఇవ్వబడుతుంది, ఇది ఉష్ణ పంపిణీ యొక్క ప్రసిద్ధ సమస్యను పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది.అదనంగా, ఈ అధ్యయనం ప్రస్తుత అవసరాలను తీర్చడానికి రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ శీతలీకరణ వ్యూహాలతో సమీకృత విధానాన్ని ప్రతిపాదిస్తుంది.100 kW ఎయిర్-కూల్డ్ అసమకాలిక మోటార్ మోడల్ మరియు అదే మోటారు యొక్క మెరుగైన థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ మోడల్ యొక్క సంఖ్యాపరమైన అధ్యయనం, ఇక్కడ గాలి శీతలీకరణ మరియు ఇంటిగ్రేటెడ్ వాటర్ కూలింగ్ సిస్టమ్ కలయిక ద్వారా మోటార్ సామర్థ్యంలో గణనీయమైన పెరుగుదల సాధించబడుతుంది. చేపట్టారు.సాలిడ్‌వర్క్స్ 2017 మరియు ANSYS ఫ్లూయెంట్ 2021 వెర్షన్‌లను ఉపయోగించి ఇంటిగ్రేటెడ్ ఎయిర్-కూల్డ్ మరియు వాటర్-కూల్డ్ సిస్టమ్ అధ్యయనం చేయబడింది.మూడు వేర్వేరు నీటి ప్రవాహాలు (5 ఎల్/నిమి, 10 ఎల్/నిమి, మరియు 15 ఎల్/నిమి) సంప్రదాయ గాలి-కూల్డ్ ఇండక్షన్ మోటార్‌లకు వ్యతిరేకంగా విశ్లేషించబడ్డాయి మరియు అందుబాటులో ఉన్న ప్రచురించిన వనరులను ఉపయోగించి ధృవీకరించబడ్డాయి.విభిన్న ప్రవాహ రేట్ల కోసం (వరుసగా 5 L/min, 10 L/min మరియు 15 L/min) మేము సంబంధిత ఉష్ణోగ్రత తగ్గింపులను 2.94%, 4.79% మరియు 7.69% పొందామని విశ్లేషణ చూపిస్తుంది.అందువల్ల, ఎయిర్-కూల్డ్ ఇండక్షన్ మోటర్‌తో పోలిస్తే ఎంబెడెడ్ ఇండక్షన్ మోటారు ఉష్ణోగ్రతను సమర్థవంతంగా తగ్గించగలదని ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి.
ఎలక్ట్రిక్ మోటార్ ఆధునిక ఇంజనీరింగ్ సైన్స్ యొక్క కీలక ఆవిష్కరణలలో ఒకటి.ఆటోమోటివ్ మరియు ఏరోస్పేస్ పరిశ్రమలతో సహా గృహోపకరణాల నుండి వాహనాల వరకు ప్రతిదానిలో ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు ఉపయోగించబడతాయి.ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, అధిక ప్రారంభ టార్క్, మంచి వేగ నియంత్రణ మరియు మితమైన ఓవర్‌లోడ్ సామర్థ్యం (Fig. 1) కారణంగా ఇండక్షన్ మోటార్స్ (AM) యొక్క ప్రజాదరణ పెరిగింది.ఇండక్షన్ మోటార్లు మీ లైట్ బల్బులను ప్రకాశింపజేయడమే కాకుండా, మీ టూత్ బ్రష్ నుండి మీ టెస్లా వరకు మీ ఇంటిలోని చాలా గాడ్జెట్‌లకు శక్తిని అందిస్తాయి.IM లో మెకానికల్ శక్తి స్టేటర్ మరియు రోటర్ వైండింగ్స్ యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క పరిచయం ద్వారా సృష్టించబడుతుంది.అదనంగా, అరుదైన భూమి లోహాల పరిమిత సరఫరా కారణంగా IM ఒక ఆచరణీయ ఎంపిక.అయినప్పటికీ, ADల యొక్క ప్రధాన ప్రతికూలత ఏమిటంటే వాటి జీవితకాలం మరియు సామర్థ్యం ఉష్ణోగ్రతకు చాలా సున్నితంగా ఉంటాయి.ఇండక్షన్ మోటార్లు ప్రపంచంలోని 40% విద్యుత్తును వినియోగిస్తాయి, ఈ యంత్రాల విద్యుత్ వినియోగాన్ని నిర్వహించడం చాలా కీలకం అని మనం ఆలోచించేలా చేస్తుంది.
అర్హేనియస్ సమీకరణం ప్రకారం, ప్రతి 10°C ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలకు, మొత్తం ఇంజిన్ జీవితకాలం సగానికి తగ్గుతుంది.అందువల్ల, యంత్రం యొక్క విశ్వసనీయతను నిర్ధారించడానికి మరియు ఉత్పాదకతను పెంచడానికి, రక్తపోటు యొక్క ఉష్ణ నియంత్రణకు శ్రద్ద అవసరం.గతంలో, థర్మల్ విశ్లేషణ నిర్లక్ష్యం చేయబడింది మరియు మోటారు డిజైనర్లు డిజైన్ అనుభవం లేదా వైండింగ్ కరెంట్ డెన్సిటీ వంటి ఇతర డైమెన్షనల్ వేరియబుల్స్ ఆధారంగా అంచు వద్ద మాత్రమే సమస్యను పరిగణలోకి తీసుకున్నారు. కేస్ హీటింగ్ పరిస్థితులు, ఫలితంగా మెషీన్ పరిమాణం పెరుగుతుంది మరియు అందువల్ల ఖర్చు పెరుగుతుంది.
థర్మల్ విశ్లేషణలో రెండు రకాలు ఉన్నాయి: లంప్డ్ సర్క్యూట్ విశ్లేషణ మరియు సంఖ్యా పద్ధతులు.విశ్లేషణాత్మక పద్ధతుల యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనం గణనలను త్వరగా మరియు ఖచ్చితంగా నిర్వహించగల సామర్థ్యం.అయినప్పటికీ, థర్మల్ మార్గాలను అనుకరించడానికి తగినంత ఖచ్చితత్వంతో సర్క్యూట్‌లను నిర్వచించడానికి గణనీయమైన కృషి చేయాలి.మరోవైపు, సంఖ్యా పద్ధతులు దాదాపుగా కంప్యూటేషనల్ ఫ్లూయిడ్ డైనమిక్స్ (CFD) మరియు స్ట్రక్చరల్ థర్మల్ అనాలిసిస్ (STA)గా విభజించబడ్డాయి, ఈ రెండూ పరిమిత మూలకం విశ్లేషణ (FEA)ని ఉపయోగిస్తాయి.సంఖ్యా విశ్లేషణ యొక్క ప్రయోజనం ఏమిటంటే ఇది పరికరం యొక్క జ్యామితిని మోడల్ చేయడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.అయితే, సిస్టమ్ సెటప్ మరియు లెక్కలు కొన్నిసార్లు కష్టంగా ఉంటాయి.క్రింద చర్చించబడిన శాస్త్రీయ కథనాలు వివిధ ఆధునిక ఇండక్షన్ మోటార్స్ యొక్క ఉష్ణ మరియు విద్యుదయస్కాంత విశ్లేషణ యొక్క ఎంపిక చేసిన ఉదాహరణలు.ఈ కథనాలు అసమకాలిక మోటార్లు మరియు వాటి శీతలీకరణ పద్ధతుల్లో ఉష్ణ దృగ్విషయాలను అధ్యయనం చేయడానికి రచయితలను ప్రేరేపించాయి.
Pil-Wan Han1 MI యొక్క ఉష్ణ మరియు విద్యుదయస్కాంత విశ్లేషణలో నిమగ్నమై ఉంది.లంప్డ్ సర్క్యూట్ విశ్లేషణ పద్ధతి థర్మల్ విశ్లేషణ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది మరియు విద్యుదయస్కాంత విశ్లేషణ కోసం సమయం మారే మాగ్నెటిక్ ఫినిట్ ఎలిమెంట్ పద్ధతి ఉపయోగించబడుతుంది.ఏదైనా పారిశ్రామిక అప్లికేషన్‌లో థర్మల్ ఓవర్‌లోడ్ రక్షణను సరిగ్గా అందించడానికి, స్టేటర్ వైండింగ్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత విశ్వసనీయంగా అంచనా వేయాలి.అహ్మద్ మరియు ఇతరులు.2 లోతైన థర్మల్ మరియు థర్మోడైనమిక్ పరిశీలనల ఆధారంగా అధిక ఆర్డర్ హీట్ నెట్‌వర్క్ మోడల్‌ను ప్రతిపాదించారు.పారిశ్రామిక ఉష్ణ రక్షణ ప్రయోజనాల కోసం థర్మల్ మోడలింగ్ పద్ధతుల అభివృద్ధి విశ్లేషణాత్మక పరిష్కారాలు మరియు థర్మల్ పారామితుల పరిశీలన నుండి ప్రయోజనాలను పొందుతుంది.
నాయర్ et al.3 ఎలక్ట్రికల్ మెషీన్‌లో ఉష్ణ పంపిణీని అంచనా వేయడానికి 39 kW IM మరియు 3D న్యూమరికల్ థర్మల్ విశ్లేషణ యొక్క సంయుక్త విశ్లేషణను ఉపయోగించారు.యింగ్ et al.4 3D ఉష్ణోగ్రత అంచనాతో ఫ్యాన్-కూల్డ్ ఫుల్ క్లోజ్డ్ (TEFC) IMలను విశ్లేషించారు.మూన్ మరియు ఇతరులు.5 CFDని ఉపయోగించి IM TEFC యొక్క ఉష్ణ ప్రవాహ లక్షణాలను అధ్యయనం చేసింది.LPTN మోటార్ ట్రాన్సిషన్ మోడల్‌ను టాడ్ మరియు ఇతరులు అందించారు.6.ప్రతిపాదిత LPTN మోడల్ నుండి తీసుకోబడిన లెక్కించిన ఉష్ణోగ్రతలతో పాటు ప్రయోగాత్మక ఉష్ణోగ్రత డేటా ఉపయోగించబడుతుంది.పీటర్ మరియు ఇతరులు.7 ఎలక్ట్రిక్ మోటార్ల యొక్క ఉష్ణ ప్రవర్తనను ప్రభావితం చేసే గాలి ప్రవాహాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి CFDని ఉపయోగించారు.
Cabral et al8 ఒక సాధారణ IM థర్మల్ మోడల్‌ను ప్రతిపాదించారు, దీనిలో సిలిండర్ హీట్ డిఫ్యూజన్ సమీకరణాన్ని వర్తింపజేయడం ద్వారా యంత్ర ఉష్ణోగ్రత పొందబడుతుంది.Nategh et al.9 ఆప్టిమైజ్ చేయబడిన భాగాల యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని పరీక్షించడానికి CFDని ఉపయోగించి స్వీయ-వెంటిలేటెడ్ ట్రాక్షన్ మోటార్ సిస్టమ్‌ను అధ్యయనం చేశారు.అందువలన, సంఖ్యా మరియు ప్రయోగాత్మక అధ్యయనాలు ఇండక్షన్ మోటార్లు యొక్క ఉష్ణ విశ్లేషణను అనుకరించడానికి ఉపయోగించవచ్చు, అంజీర్ చూడండి.2.
Yinye et al.10 స్టాండర్డ్ మెటీరియల్స్ మరియు మెషిన్ పార్ట్ లాస్ యొక్క సాధారణ మూలాల యొక్క సాధారణ థర్మల్ లక్షణాలను ఉపయోగించడం ద్వారా థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్‌ను మెరుగుపరచడానికి ఒక డిజైన్‌ను ప్రతిపాదించారు.Marco et al.11 CFD మరియు LPTN మోడల్‌లను ఉపయోగించి యంత్ర భాగాల కోసం కూలింగ్ సిస్టమ్‌లు మరియు వాటర్ జాకెట్‌లను రూపొందించడానికి ప్రమాణాలను సమర్పించారు.Yaohui et al.12 తగిన శీతలీకరణ పద్ధతిని ఎంచుకోవడానికి మరియు రూపకల్పన ప్రక్రియలో పనితీరును అంచనా వేయడానికి వివిధ మార్గదర్శకాలను అందిస్తాయి.నెల్ మరియు ఇతరులు.13 ఇచ్చిన శ్రేణి విలువలు, వివరాల స్థాయి మరియు మల్టీఫిజిక్స్ సమస్య కోసం గణన శక్తి కోసం కపుల్డ్ ఎలక్ట్రోమాగ్నెటిక్-థర్మల్ సిమ్యులేషన్ కోసం నమూనాలను ఉపయోగించాలని ప్రతిపాదించారు.జీన్ మరియు ఇతరులు.14 మరియు కిమ్ మరియు ఇతరులు.15 3D కపుల్డ్ FEM ఫీల్డ్‌ని ఉపయోగించి గాలి-చల్లబడిన ఇండక్షన్ మోటర్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత పంపిణీని అధ్యయనం చేశారు.జూల్ నష్టాలను కనుగొనడానికి మరియు థర్మల్ విశ్లేషణ కోసం వాటిని ఉపయోగించడానికి 3D ఎడ్డీ కరెంట్ ఫీల్డ్ విశ్లేషణను ఉపయోగించి ఇన్‌పుట్ డేటాను లెక్కించండి.
Michel et al.16 అనుకరణలు మరియు ప్రయోగాల ద్వారా సంప్రదాయ సెంట్రిఫ్యూగల్ కూలింగ్ ఫ్యాన్‌లను వివిధ డిజైన్‌ల అక్షసంబంధ అభిమానులతో పోల్చారు.ఈ డిజైన్లలో ఒకటి అదే ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రతను కొనసాగిస్తూ ఇంజిన్ సామర్థ్యంలో చిన్నది కానీ గణనీయమైన మెరుగుదలలను సాధించింది.
Lu et al.17 ఇండక్షన్ మోటార్ షాఫ్ట్‌పై ఇనుము నష్టాలను అంచనా వేయడానికి బొగ్లియెట్టి మోడల్‌తో కలిపి సమానమైన మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ పద్ధతిని ఉపయోగించారు.స్పిండిల్ మోటార్ లోపల ఏదైనా క్రాస్ సెక్షన్‌లో మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ డెన్సిటీ పంపిణీ ఏకరీతిగా ఉంటుందని రచయితలు ఊహిస్తారు.వారు తమ పద్ధతిని పరిమిత మూలకం విశ్లేషణ మరియు ప్రయోగాత్మక నమూనాల ఫలితాలతో పోల్చారు.MI యొక్క ఎక్స్‌ప్రెస్ విశ్లేషణ కోసం ఈ పద్ధతిని ఉపయోగించవచ్చు, కానీ దాని ఖచ్చితత్వం పరిమితం.
18 లీనియర్ ఇండక్షన్ మోటార్స్ యొక్క విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రాన్ని విశ్లేషించడానికి వివిధ పద్ధతులను అందిస్తుంది.వాటిలో, రియాక్టివ్ పట్టాలలో విద్యుత్ నష్టాలను అంచనా వేసే పద్ధతులు మరియు ట్రాక్షన్ లీనియర్ ఇండక్షన్ మోటార్ల ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదలను అంచనా వేసే పద్ధతులు వివరించబడ్డాయి.లీనియర్ ఇండక్షన్ మోటార్స్ యొక్క శక్తి మార్పిడి సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి ఈ పద్ధతులను ఉపయోగించవచ్చు.
జబ్దుర్ మరియు ఇతరులు.19 త్రిమితీయ సంఖ్యా పద్ధతిని ఉపయోగించి శీతలీకరణ జాకెట్ల పనితీరును పరిశోధించింది.శీతలీకరణ జాకెట్ మూడు-దశల IM కోసం శీతలకరణి యొక్క ప్రధాన వనరుగా నీటిని ఉపయోగిస్తుంది, ఇది పంపింగ్ కోసం అవసరమైన శక్తి మరియు గరిష్ట ఉష్ణోగ్రతలకు ముఖ్యమైనది.రిప్పల్ మరియు ఇతరులు.20 ట్రాన్స్‌వర్స్ లామినేటెడ్ కూలింగ్ అని పిలువబడే లిక్విడ్ కూలింగ్ సిస్టమ్‌లకు కొత్త విధానాన్ని పేటెంట్ చేశారు, దీనిలో రిఫ్రిజెరాంట్ ఒకదానికొకటి మాగ్నెటిక్ లామినేషన్‌లోని రంధ్రాల ద్వారా ఏర్పడిన ఇరుకైన ప్రాంతాల ద్వారా అడ్డంగా ప్రవహిస్తుంది.డెరిస్జాడ్ మరియు ఇతరులు.21 ఇథిలీన్ గ్లైకాల్ మరియు నీటి మిశ్రమాన్ని ఉపయోగించి ఆటోమోటివ్ పరిశ్రమలో ట్రాక్షన్ మోటార్ల శీతలీకరణను ప్రయోగాత్మకంగా పరిశోధించారు.CFD మరియు 3D అల్లకల్లోల ద్రవ విశ్లేషణతో వివిధ మిశ్రమాల పనితీరును అంచనా వేయండి.Boopathi et al.22 చేసిన ఒక అనుకరణ అధ్యయనం నీటి-చల్లబడిన ఇంజిన్‌ల (17-124 ° C) ఉష్ణోగ్రత పరిధి గాలి-చల్లబడిన ఇంజిన్‌ల (104-250 ° C) కంటే చాలా తక్కువగా ఉందని తేలింది.అల్యూమినియం వాటర్-కూల్డ్ మోటర్ గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత 50.4% తగ్గింది మరియు PA6GF30 వాటర్-కూల్డ్ మోటారు గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత 48.4% తగ్గింది.Bezukov et al.23 ద్రవ శీతలీకరణ వ్యవస్థతో ఇంజిన్ గోడ యొక్క ఉష్ణ వాహకతపై స్కేల్ నిర్మాణం యొక్క ప్రభావాన్ని అంచనా వేసింది.1.5 mm మందపాటి ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్ ఉష్ణ బదిలీని 30% తగ్గిస్తుంది, ఇంధన వినియోగాన్ని పెంచుతుంది మరియు ఇంజిన్ శక్తిని తగ్గిస్తుంది.
టాంగూయ్ మరియు ఇతరులు.24 వివిధ ప్రవాహ రేట్లు, చమురు ఉష్ణోగ్రతలు, భ్రమణ వేగం మరియు లూబ్రికేటింగ్ ఆయిల్‌ను శీతలకరణిగా ఉపయోగించే ఎలక్ట్రిక్ మోటార్‌ల కోసం ఇంజెక్షన్ మోడ్‌లతో ప్రయోగాలు చేశారు.ప్రవాహం రేటు మరియు మొత్తం శీతలీకరణ సామర్థ్యం మధ్య బలమైన సంబంధం ఏర్పడింది.Ha et al.25 ఆయిల్ ఫిల్మ్‌ను సమానంగా పంపిణీ చేయడానికి మరియు ఇంజిన్ కూలింగ్ సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి డ్రిప్ నాజిల్‌లను నాజిల్‌లుగా ఉపయోగించాలని సూచించారు.
నంది మరియు ఇతరులు.26 ఇంజిన్ పనితీరు మరియు ఉష్ణ నిర్వహణపై L-ఆకారపు ఫ్లాట్ హీట్ పైపుల ప్రభావాన్ని విశ్లేషించారు.హీట్ పైప్ ఆవిరిపోరేటర్ భాగం మోటారు కేసింగ్‌లో వ్యవస్థాపించబడింది లేదా మోటారు షాఫ్ట్‌లో ఖననం చేయబడుతుంది మరియు కండెన్సర్ భాగం ద్రవం లేదా గాలిని ప్రసరించడం ద్వారా వ్యవస్థాపించబడుతుంది మరియు చల్లబడుతుంది.బెల్లెట్రే మరియు ఇతరులు.27 తాత్కాలిక మోటార్ స్టేటర్ కోసం PCM ఘన-ద్రవ శీతలీకరణ వ్యవస్థను అధ్యయనం చేసింది.PCM వైండింగ్ హెడ్‌లను కలిపి, గుప్త ఉష్ణ శక్తిని నిల్వ చేయడం ద్వారా హాట్ స్పాట్ ఉష్ణోగ్రతను తగ్గిస్తుంది.
అందువలన, మోటారు పనితీరు మరియు ఉష్ణోగ్రత వివిధ శీతలీకరణ వ్యూహాలను ఉపయోగించి మూల్యాంకనం చేయబడతాయి, అంజీర్ చూడండి.3. ఈ శీతలీకరణ సర్క్యూట్‌లు వైండింగ్‌లు, ప్లేట్లు, వైండింగ్ హెడ్‌లు, అయస్కాంతాలు, మృతదేహం మరియు ముగింపు పలకల ఉష్ణోగ్రతను నియంత్రించడానికి రూపొందించబడ్డాయి.
ద్రవ శీతలీకరణ వ్యవస్థలు వాటి సమర్థవంతమైన ఉష్ణ బదిలీకి ప్రసిద్ధి చెందాయి.అయినప్పటికీ, ఇంజిన్ చుట్టూ శీతలకరణిని పంపింగ్ చేయడం వలన చాలా శక్తిని వినియోగిస్తుంది, ఇది ఇంజిన్ యొక్క ప్రభావవంతమైన శక్తి ఉత్పత్తిని తగ్గిస్తుంది.మరోవైపు, గాలి శీతలీకరణ వ్యవస్థలు వాటి తక్కువ ధర మరియు అప్‌గ్రేడ్ సౌలభ్యం కారణంగా విస్తృతంగా ఉపయోగించే పద్ధతి.అయినప్పటికీ, ఇది ఇప్పటికీ ద్రవ శీతలీకరణ వ్యవస్థల కంటే తక్కువ సమర్థవంతమైనది.లిక్విడ్-కూల్డ్ సిస్టమ్ యొక్క అధిక ఉష్ణ బదిలీ పనితీరును అదనపు శక్తిని వినియోగించకుండా ఎయిర్-కూల్డ్ సిస్టమ్ యొక్క తక్కువ ధరతో కలపగల సమీకృత విధానం అవసరం.
ఈ వ్యాసం ADలో ఉష్ణ నష్టాలను జాబితా చేస్తుంది మరియు విశ్లేషిస్తుంది.ఈ సమస్య యొక్క మెకానిజం, అలాగే ఇండక్షన్ మోటార్స్ యొక్క తాపన మరియు శీతలీకరణ, శీతలీకరణ వ్యూహాల ద్వారా ఇండక్షన్ మోటార్స్ విభాగంలో హీట్ లాస్‌లో వివరించబడింది.ఇండక్షన్ మోటార్ యొక్క కోర్ యొక్క ఉష్ణ నష్టం వేడిగా మార్చబడుతుంది.అందువలన, ఈ వ్యాసం ప్రసరణ మరియు బలవంతంగా ఉష్ణప్రసరణ ద్వారా ఇంజిన్ లోపల ఉష్ణ బదిలీ యొక్క యంత్రాంగాన్ని చర్చిస్తుంది.కొనసాగింపు సమీకరణాలు, నేవియర్-స్టోక్స్/మొమెంటం సమీకరణాలు మరియు శక్తి సమీకరణాలను ఉపయోగించి IM యొక్క థర్మల్ మోడలింగ్ నివేదించబడింది.ఎలక్ట్రిక్ మోటారు యొక్క థర్మల్ పాలనను నియంత్రించే ఏకైక ప్రయోజనం కోసం స్టేటర్ వైండింగ్‌ల ఉష్ణోగ్రతను అంచనా వేయడానికి పరిశోధకులు IM యొక్క విశ్లేషణాత్మక మరియు సంఖ్యా ఉష్ణ అధ్యయనాలను నిర్వహించారు.ఈ కథనం CAD మోడలింగ్ మరియు ANSYS ఫ్లూయెంట్ సిమ్యులేషన్‌ని ఉపయోగించి ఎయిర్-కూల్డ్ IMల యొక్క థర్మల్ విశ్లేషణ మరియు ఇంటిగ్రేటెడ్ ఎయిర్-కూల్డ్ మరియు వాటర్-కూల్డ్ IMల యొక్క థర్మల్ విశ్లేషణపై దృష్టి పెడుతుంది.మరియు ఎయిర్-కూల్డ్ మరియు వాటర్-కూల్డ్ సిస్టమ్స్ యొక్క ఇంటిగ్రేటెడ్ మెరుగైన మోడల్ యొక్క థర్మల్ ప్రయోజనాలు లోతుగా విశ్లేషించబడ్డాయి.పైన చెప్పినట్లుగా, ఇక్కడ జాబితా చేయబడిన పత్రాలు థర్మల్ దృగ్విషయం మరియు ఇండక్షన్ మోటార్ల శీతలీకరణ రంగంలో అత్యాధునిక స్థితి యొక్క సారాంశం కాదు, కానీ అవి ఇండక్షన్ మోటార్ల యొక్క నమ్మకమైన ఆపరేషన్‌ను నిర్ధారించడానికి పరిష్కరించాల్సిన అనేక సమస్యలను సూచిస్తాయి. .
ఉష్ణ నష్టం సాధారణంగా రాగి నష్టం, ఇనుము నష్టం మరియు రాపిడి/యాంత్రిక నష్టంగా విభజించబడింది.
కండక్టర్ యొక్క రెసిస్టివిటీ కారణంగా జూల్ వేడి చేయడం వల్ల రాగి నష్టాలు సంభవిస్తాయి మరియు వీటిని 10.28గా లెక్కించవచ్చు:
ఇక్కడ q̇g అనేది ఉత్పత్తి చేయబడిన వేడి, I మరియు Ve వరుసగా నామమాత్రపు కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్, మరియు Re అనేది రాగి నిరోధకత.
ఇనుము నష్టం, పరాన్నజీవి నష్టం అని కూడా పిలుస్తారు, ఇది AM లో హిస్టెరిసిస్ మరియు ఎడ్డీ కరెంట్ నష్టాలకు కారణమయ్యే రెండవ ప్రధాన రకం నష్టం, ఇది ప్రధానంగా సమయం-మారుతున్న అయస్కాంత క్షేత్రం వల్ల సంభవిస్తుంది.అవి విస్తరించిన స్టెయిన్‌మెట్జ్ సమీకరణం ద్వారా లెక్కించబడతాయి, దీని గుణకాలు ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులపై ఆధారపడి స్థిరంగా లేదా వేరియబుల్‌గా పరిగణించబడతాయి10,28,29.
ఇక్కడ Khn అనేది కోర్ లాస్ రేఖాచిత్రం నుండి ఉద్భవించిన హిస్టెరిసిస్ లాస్ ఫ్యాక్టర్, కెన్ అనేది ఎడ్డీ కరెంట్ లాస్ ఫ్యాక్టర్, N అనేది హార్మోనిక్ ఇండెక్స్, Bn మరియు f వరుసగా నాన్-సైనూసోయిడల్ ఎక్సైటేషన్ యొక్క పీక్ ఫ్లక్స్ డెన్సిటీ మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ.పై సమీకరణాన్ని ఈ క్రింది విధంగా మరింత సరళీకృతం చేయవచ్చు 10,29:
వాటిలో, K1 మరియు K2 వరుసగా కోర్ లాస్ ఫ్యాక్టర్ మరియు ఎడ్డీ కరెంట్ నష్టం (qec), హిస్టెరిసిస్ నష్టం (qh) మరియు అదనపు నష్టం (qex).
గాలి భారం మరియు ఘర్షణ నష్టాలు IMలో యాంత్రిక నష్టాలకు రెండు ప్రధాన కారణాలు.గాలి మరియు రాపిడి నష్టాలు 10,
సూత్రంలో, n అనేది భ్రమణ వేగం, Kfb అనేది ఘర్షణ నష్టాల గుణకం, D అనేది రోటర్ యొక్క బయటి వ్యాసం, l అనేది రోటర్ యొక్క పొడవు, G అనేది రోటర్ 10 యొక్క బరువు.
ఈ ఉదాహరణకి వర్తించే పాయిసన్ సమీకరణం 30 ద్వారా నిర్ణయించబడినట్లుగా, ఇంజిన్ లోపల ఉష్ణ బదిలీకి ప్రాథమిక విధానం ప్రసరణ మరియు అంతర్గత తాపన ద్వారా ఉంటుంది:
ఆపరేషన్ సమయంలో, మోటారు స్థిరమైన స్థితికి చేరుకున్నప్పుడు నిర్దిష్ట సమయం తర్వాత, ఉపరితల ఉష్ణ ప్రవాహాన్ని స్థిరంగా వేడి చేయడం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన వేడిని అంచనా వేయవచ్చు.అందువల్ల, ఇంజిన్ లోపల ప్రసరణ అంతర్గత వేడి విడుదలతో నిర్వహించబడుతుందని భావించవచ్చు.
రెక్కలు మరియు చుట్టుపక్కల వాతావరణం మధ్య ఉష్ణ బదిలీని బలవంతంగా ఉష్ణప్రసరణగా పరిగణిస్తారు, బాహ్య శక్తి ద్వారా ద్రవం ఒక నిర్దిష్ట దిశలో కదలడానికి బలవంతం చేయబడినప్పుడు.ఉష్ణప్రసరణను 30గా వ్యక్తీకరించవచ్చు:
ఇక్కడ h అనేది ఉష్ణ బదిలీ గుణకం (W/m2 K), A అనేది ఉపరితల వైశాల్యం మరియు ΔT అనేది ఉష్ణ బదిలీ ఉపరితలం మరియు ఉపరితలానికి లంబంగా ఉన్న రిఫ్రిజెరాంట్ మధ్య ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం.నస్సెల్ట్ సంఖ్య (Nu) అనేది సరిహద్దుకు లంబంగా ఉష్ణప్రసరణ మరియు వాహక ఉష్ణ బదిలీ నిష్పత్తి యొక్క కొలత మరియు లామినార్ మరియు అల్లకల్లోల ప్రవాహం యొక్క లక్షణాల ఆధారంగా ఎంపిక చేయబడుతుంది.అనుభావిక పద్ధతి ప్రకారం, అల్లకల్లోల ప్రవాహం యొక్క నస్సెల్ట్ సంఖ్య సాధారణంగా రేనాల్డ్స్ సంఖ్య మరియు 30గా వ్యక్తీకరించబడిన ప్రాండ్ట్ల్ సంఖ్యతో అనుబంధించబడుతుంది:
ఇక్కడ h అనేది ఉష్ణప్రసరణ ఉష్ణ బదిలీ గుణకం (W/m2 K), l అనేది లక్షణ పొడవు, λ అనేది ద్రవం యొక్క ఉష్ణ వాహకత (W/m K), మరియు Prandtl సంఖ్య (Pr) అనేది నిష్పత్తి యొక్క కొలత. థర్మల్ డిఫ్యూసివిటీకి మొమెంటం డిఫ్యూజన్ కోఎఫీషియంట్ (లేదా థర్మల్ సరిహద్దు పొర యొక్క వేగం మరియు సాపేక్ష మందం), 30గా నిర్వచించబడింది:
ఇక్కడ k మరియు cp వరుసగా ద్రవం యొక్క ఉష్ణ వాహకత మరియు నిర్దిష్ట ఉష్ణ సామర్థ్యం.సాధారణంగా, ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లకు గాలి మరియు నీరు అత్యంత సాధారణ శీతలకరణి.పరిసర ఉష్ణోగ్రత వద్ద గాలి మరియు నీటి ద్రవ లక్షణాలు టేబుల్ 1లో చూపబడ్డాయి.
IM థర్మల్ మోడలింగ్ క్రింది అంచనాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది: 3D స్థిరమైన స్థితి, అల్లకల్లోలమైన ప్రవాహం, గాలి ఒక ఆదర్శ వాయువు, అతితక్కువ రేడియేషన్, న్యూటోనియన్ ద్రవం, అసంపూర్తి ద్రవం, నో-స్లిప్ స్థితి మరియు స్థిరమైన లక్షణాలు.కాబట్టి, ద్రవ ప్రాంతంలో ద్రవ్యరాశి, మొమెంటం మరియు శక్తి పరిరక్షణ నియమాలను నెరవేర్చడానికి క్రింది సమీకరణాలు ఉపయోగించబడతాయి.
సాధారణ సందర్భంలో, ద్రవ్యరాశి పరిరక్షణ సమీకరణం ఫార్ములా ద్వారా నిర్ణయించబడిన ద్రవంతో సెల్‌లోకి నికర ద్రవ్యరాశి ప్రవాహానికి సమానం:
న్యూటన్ యొక్క రెండవ నియమం ప్రకారం, ద్రవ కణం యొక్క మొమెంటం యొక్క మార్పు రేటు దానిపై పనిచేసే శక్తుల మొత్తానికి సమానం మరియు సాధారణ మొమెంటం పరిరక్షణ సమీకరణాన్ని వెక్టర్ రూపంలో ఇలా వ్రాయవచ్చు:
పై సమీకరణంలోని ∇p, ∇∙τij మరియు ρg అనే పదాలు వరుసగా ఒత్తిడి, స్నిగ్ధత మరియు గురుత్వాకర్షణను సూచిస్తాయి.యంత్రాలలో శీతలకరణిగా ఉపయోగించే కూలింగ్ మీడియా (గాలి, నీరు, నూనె మొదలైనవి) సాధారణంగా న్యూటోనియన్‌గా పరిగణించబడుతుంది.ఇక్కడ చూపిన సమీకరణాలు కోత ఒత్తిడి మరియు కోత దిశకు లంబంగా ఉన్న వేగం ప్రవణత (స్ట్రెయిన్ రేట్) మధ్య సరళ సంబంధాన్ని మాత్రమే కలిగి ఉంటాయి.స్థిరమైన స్నిగ్ధత మరియు స్థిరమైన ప్రవాహాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, సమీకరణం (12)ని 31కి మార్చవచ్చు:
థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క మొదటి నియమం ప్రకారం, ద్రవ కణం యొక్క శక్తిలో మార్పు రేటు ద్రవ కణం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన నికర వేడి మరియు ద్రవ కణం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన నికర శక్తి మొత్తానికి సమానం.న్యూటోనియన్ కంప్రెసిబుల్ జిగట ప్రవాహం కోసం, శక్తి పరిరక్షణ సమీకరణాన్ని 31గా వ్యక్తీకరించవచ్చు:
ఇక్కడ Cp అనేది స్థిరమైన పీడనం వద్ద ఉష్ణ సామర్థ్యం, ​​మరియు ∇ ∙ (k∇T) అనే పదం ద్రవ సెల్ సరిహద్దు ద్వారా ఉష్ణ వాహకతకు సంబంధించినది, ఇక్కడ k అనేది ఉష్ణ వాహకతను సూచిస్తుంది.యాంత్రిక శక్తిని వేడిగా మార్చడం \(\వర్నోథింగ్\) (అంటే జిగట వెదజల్లే ఫంక్షన్) పరంగా పరిగణించబడుతుంది మరియు ఇలా నిర్వచించబడింది:
ఇక్కడ \(\rho\) అనేది ద్రవ సాంద్రత, \(\mu\) అనేది ద్రవం యొక్క స్నిగ్ధత, u, v మరియు w అనేవి వరుసగా ద్రవ వేగం యొక్క x, y, z దిశ యొక్క సంభావ్యత.ఈ పదం యాంత్రిక శక్తిని ఉష్ణ శక్తిగా మార్చడాన్ని వివరిస్తుంది మరియు ద్రవం యొక్క స్నిగ్ధత చాలా ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు మరియు ద్రవం యొక్క వేగం ప్రవణత చాలా పెద్దగా ఉన్నప్పుడు మాత్రమే ఇది ముఖ్యమైనది కాబట్టి విస్మరించవచ్చు.స్థిరమైన ప్రవాహం, స్థిరమైన నిర్దిష్ట వేడి మరియు ఉష్ణ వాహకత విషయంలో, శక్తి సమీకరణం క్రింది విధంగా సవరించబడుతుంది:
కార్టీసియన్ కోఆర్డినేట్ సిస్టమ్‌లో లామినార్ ఫ్లో కోసం ఈ ప్రాథమిక సమీకరణాలు పరిష్కరించబడతాయి.అయినప్పటికీ, అనేక ఇతర సాంకేతిక సమస్యల వలె, విద్యుత్ యంత్రాల ఆపరేషన్ ప్రధానంగా అల్లకల్లోల ప్రవాహాలతో ముడిపడి ఉంటుంది.అందువల్ల, టర్బులెన్స్ మోడలింగ్ కోసం రేనాల్డ్స్ నేవియర్-స్టోక్స్ (RANS) సగటు పద్ధతిని రూపొందించడానికి ఈ సమీకరణాలు సవరించబడ్డాయి.
ఈ పనిలో, పరిగణించబడిన మోడల్ వంటి సంబంధిత సరిహద్దు పరిస్థితులతో CFD మోడలింగ్ కోసం ANSYS FLUENT 2021 ప్రోగ్రామ్ ఎంపిక చేయబడింది: 100 kW సామర్థ్యంతో గాలి శీతలీకరణతో అసమకాలిక ఇంజిన్, రోటర్ యొక్క వ్యాసం 80.80 mm, వ్యాసం స్టేటర్ యొక్క 83.56 mm (అంతర్గత) మరియు 190 mm (బాహ్య), 1.38 mm యొక్క గాలి గ్యాప్, మొత్తం పొడవు 234 mm, మొత్తం , పక్కటెముకల మందం 3 mm..
SolidWorks ఎయిర్-కూల్డ్ ఇంజిన్ మోడల్ ANSYS ఫ్లూయెంట్‌లోకి దిగుమతి చేయబడుతుంది మరియు అనుకరించబడుతుంది.అదనంగా, పొందిన ఫలితాలు ప్రదర్శించబడిన అనుకరణ యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని నిర్ధారించడానికి తనిఖీ చేయబడతాయి.అదనంగా, సాలిడ్‌వర్క్స్ 2017 సాఫ్ట్‌వేర్‌ను ఉపయోగించి ఇంటిగ్రేటెడ్ ఎయిర్ మరియు వాటర్-కూల్డ్ IM మోడల్ చేయబడింది మరియు ANSYS ఫ్లూయెంట్ 2021 సాఫ్ట్‌వేర్‌ను ఉపయోగించి అనుకరించబడింది (మూర్తి 4).
ఈ మోడల్ రూపకల్పన మరియు కొలతలు Simens 1LA9 అల్యూమినియం సిరీస్ నుండి ప్రేరణ పొందాయి మరియు SolidWorks 2017లో రూపొందించబడ్డాయి. అనుకరణ సాఫ్ట్‌వేర్ అవసరాలకు అనుగుణంగా మోడల్ కొద్దిగా సవరించబడింది.ANSYS వర్క్‌బెంచ్ 2021తో మోడలింగ్ చేసేటప్పుడు అవాంఛిత భాగాలను తీసివేయడం, ఫిల్లెట్‌లు, చాంఫర్‌లు మరియు మరిన్నింటిని తీసివేయడం ద్వారా CAD మోడల్‌లను సవరించండి.
డిజైన్ ఆవిష్కరణ అనేది నీటి జాకెట్, దీని పొడవు మొదటి మోడల్ యొక్క అనుకరణ ఫలితాల నుండి నిర్ణయించబడుతుంది.ANSYSలో నడుమును ఉపయోగించినప్పుడు ఉత్తమ ఫలితాలను పొందడానికి వాటర్ జాకెట్ అనుకరణకు కొన్ని మార్పులు చేయబడ్డాయి.IM యొక్క వివిధ భాగాలు అంజీర్‌లో చూపబడ్డాయి.5a-f.
(ఎ)రోటర్ కోర్ మరియు IM షాఫ్ట్.(బి) IM స్టేటర్ కోర్.(సి) IM స్టేటర్ వైండింగ్.(d) MI యొక్క బాహ్య ఫ్రేమ్.(ఇ) IM వాటర్ జాకెట్.f) గాలి మరియు నీరు చల్లబడిన IM నమూనాల కలయిక.
షాఫ్ట్-మౌంటెడ్ ఫ్యాన్ 10 m/s స్థిరమైన గాలి ప్రవాహాన్ని మరియు రెక్కల ఉపరితలంపై 30 °C ఉష్ణోగ్రతను అందిస్తుంది.ఈ వ్యాసంలో విశ్లేషించబడిన రక్తపోటు యొక్క సామర్థ్యాన్ని బట్టి రేటు యొక్క విలువ యాదృచ్ఛికంగా ఎంపిక చేయబడుతుంది, ఇది సాహిత్యంలో సూచించిన దానికంటే ఎక్కువ.హాట్ జోన్‌లో రోటర్, స్టేటర్, స్టేటర్ వైండింగ్‌లు మరియు రోటర్ కేజ్ బార్‌లు ఉంటాయి.స్టేటర్ మరియు రోటర్ యొక్క పదార్థాలు ఉక్కు, వైన్డింగ్స్ మరియు కేజ్ రాడ్లు రాగి, ఫ్రేమ్ మరియు పక్కటెముకలు అల్యూమినియం.ఈ ప్రాంతాలలో ఉత్పన్నమయ్యే వేడి విద్యుదయస్కాంత దృగ్విషయం కారణంగా ఉంటుంది, జూల్ హీటింగ్ రాగి కాయిల్ ద్వారా బాహ్య విద్యుత్తును పంపినప్పుడు, అలాగే అయస్కాంత క్షేత్రంలో మార్పులు.వివిధ భాగాల యొక్క ఉష్ణ విడుదల రేట్లు 100 kW IM కోసం అందుబాటులో ఉన్న వివిధ సాహిత్యం నుండి తీసుకోబడ్డాయి.
ఇంటిగ్రేటెడ్ ఎయిర్-కూల్డ్ మరియు వాటర్-కూల్డ్ IMలు, పైన పేర్కొన్న పరిస్థితులతో పాటు, వాటర్ జాకెట్‌ను కూడా చేర్చారు, దీనిలో ఉష్ణ బదిలీ సామర్థ్యాలు మరియు పంపు శక్తి అవసరాలు వివిధ నీటి ప్రవాహ రేట్లు (5 l/min, 10 l/min) కోసం విశ్లేషించబడ్డాయి. మరియు 15 l/min).ఈ వాల్వ్ కనీస వాల్వ్‌గా ఎంపిక చేయబడింది, ఎందుకంటే 5 L/min కంటే తక్కువ ప్రవాహాల కోసం ఫలితాలు గణనీయంగా మారవు.అదనంగా, 15 L/min ప్రవాహం రేటు గరిష్ట విలువగా ఎంపిక చేయబడింది, ఎందుకంటే ఉష్ణోగ్రత తగ్గుతూనే ఉన్నప్పటికీ పంపింగ్ శక్తి గణనీయంగా పెరిగింది.
వివిధ IM మోడల్‌లు ANSYS ఫ్లూయెంట్‌లోకి దిగుమతి చేయబడ్డాయి మరియు ANSYS డిజైన్ మోడలర్‌ని ఉపయోగించి మరింత సవరించబడ్డాయి.ఇంకా, 0.3 × 0.3 × 0.5 మీటర్ల కొలతలు కలిగిన బాక్స్-ఆకారపు కేసింగ్ ఇంజిన్ చుట్టూ గాలి కదలికను విశ్లేషించడానికి మరియు వాతావరణంలోకి వేడిని తొలగించడాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి AD చుట్టూ నిర్మించబడింది.ఇంటిగ్రేటెడ్ ఎయిర్ మరియు వాటర్-కూల్డ్ IMల కోసం ఇలాంటి విశ్లేషణలు జరిగాయి.
IM మోడల్ CFD మరియు FEM సంఖ్యా పద్ధతులను ఉపయోగించి రూపొందించబడింది.పరిష్కారాన్ని కనుగొనడానికి డొమైన్‌ను నిర్దిష్ట సంఖ్యలో భాగాలుగా విభజించడానికి మెష్‌లు CFDలో నిర్మించబడ్డాయి.ఇంజిన్ భాగాల సాధారణ సంక్లిష్ట జ్యామితి కోసం తగిన మూలకం పరిమాణాలతో టెట్రాహెడ్రల్ మెష్‌లు ఉపయోగించబడతాయి.ఖచ్చితమైన ఉపరితల ఉష్ణ బదిలీ ఫలితాలను పొందేందుకు అన్ని ఇంటర్‌ఫేస్‌లు 10 లేయర్‌లతో నింపబడ్డాయి.రెండు MI నమూనాల గ్రిడ్ జ్యామితి అంజీర్‌లో చూపబడింది.6a, b.
శక్తి సమీకరణం ఇంజిన్ యొక్క వివిధ ప్రాంతాలలో ఉష్ణ బదిలీని అధ్యయనం చేయడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.ప్రామాణిక వాల్ ఫంక్షన్‌లతో కూడిన K-ఎప్సిలాన్ టర్బులెన్స్ మోడల్ బాహ్య ఉపరితలం చుట్టూ అల్లకల్లోలం చేయడానికి ఎంపిక చేయబడింది.మోడల్ గతిశక్తి (Ek) మరియు టర్బులెంట్ డిస్సిపేషన్ (ఎప్సిలాన్)ను పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది.రాగి, అల్యూమినియం, ఉక్కు, గాలి మరియు నీరు వాటి సంబంధిత అనువర్తనాల్లో ఉపయోగించడానికి వాటి ప్రామాణిక లక్షణాల కోసం ఎంపిక చేయబడ్డాయి.వేడి వెదజల్లే రేట్లు (టేబుల్ 2 చూడండి) ఇన్‌పుట్‌లుగా ఇవ్వబడ్డాయి మరియు వివిధ బ్యాటరీ జోన్ పరిస్థితులు 15, 17, 28, 32కి సెట్ చేయబడ్డాయి. మోటార్ కేస్‌పై గాలి వేగం రెండు మోటారు మోడల్‌లకు 10 మీ/సెకు సెట్ చేయబడింది మరియు అదనంగా, నీటి జాకెట్ (5 l/min, 10 l/min మరియు 15 l/min) కోసం మూడు వేర్వేరు నీటి రేట్లు పరిగణనలోకి తీసుకోబడ్డాయి.ఎక్కువ ఖచ్చితత్వం కోసం, అన్ని సమీకరణాల అవశేషాలు 1 × 10–6కి సమానంగా సెట్ చేయబడ్డాయి.నేవియర్ ప్రైమ్ (NS) సమీకరణాలను పరిష్కరించడానికి సింపుల్ (ఒత్తిడి సమీకరణల కోసం సెమీ-ఇంప్లిసిట్ మెథడ్) అల్గారిథమ్‌ను ఎంచుకోండి.హైబ్రిడ్ ప్రారంభించడం పూర్తయిన తర్వాత, మూర్తి 7లో చూపిన విధంగా సెటప్ 500 పునరావృతాలను అమలు చేస్తుంది.