[发明专利]一种变压器内部温度场的混合计算方法

权利要求书

1.一种变压器内部温度场的混合计算方法，包括如下步骤：

步骤一，对变压器的绕组和铁芯进行单元选择，并进行网格划分；

步骤二，利用有限差分法计算变压器的绕组和铁芯的热传导；

步骤三，利用有限体积法计算变压器的热流场；

步骤四，综合运用有限差分和有限体积法的结果计算变压器的内部温度场得出最佳结果。

2.如权利要求1所述的一种变压器内部温度场的混合计算方法，其特征在于：于步骤一中，在绕组和铁芯的单元选择上，选用高精度的3维8节点实体单元进行计算，该单元由20个节点定义而成，每个节点有1个温度自由度。

3.如权利要求2所述的一种变压器内部温度场的混合计算方法，其特征在于：在步骤一中，网格划分采用高精度的六面体网格划分方式。

4.如权利要求2所述的一种变压器内部温度场的混合计算方法，其特征在于，步骤三进一步包括：

步骤S1，对变压器的油流部分进行网格划分；

步骤S2，建立变压器油流部分传热的控制方程；

步骤S3，将控制流动传热的控制方程，通过求解其映射在网格单元上的线性方程组，得出所有网格控制点上流场变量值。

5.如权利要求4所述的一种变压器内部温度场的混合计算方法，其特征在于：于步骤S2，该控制方程基于流体质量守恒、动量守恒以及能量守恒3个守恒定律建立。

6.如权利要求5所述的一种变压器内部温度场的混合计算方法，其特征在于，该控制方程为：

其中，代表某一变量，分别对应特定变量的扩散系数项和广义源项，ρ为流体密度，U为流体运动速度矢量，分别为对应特定变量的散度和梯度。

7.如权利要求4所述的一种变压器内部温度场的混合计算方法，其特征在于：于步骤S3中，采用基于压力耦合方程的半隐式解算法对该控制方程分离求解。

8.如权利要求7所述的一种变压器内部温度场的混合计算方法，其特征在于：通过不断地猜测与修正，对动量方程离散求解。

9.如权利要求8所述的一种变压器内部温度场的混合计算方法，其特征在于：步骤S3求解步骤如下：

1)给定压力场，解试探速度场；给定初始试探压力场p0，对动量方程进行离散求解，得出初始速度场v₀；

2)修正压力场，解压力修正值；通过修正压力场，令p_r0为压强修正值，使得与之相对应的速度场能满足此迭代层的连续性方程，将动量方程的离散形式所规定的压力速度关系代入离散的连续性方程，得到压力修正方程，解出速度修正值v_m0；

3)根据修正后的压力场p＝p₀+p_r0，解速度场v＝v₀+v_m0，并判断压力场收敛条件是否满足，若满足则终止，否则跳回步骤(1)继续进行运算。

10.如权利要求1所述的一种变压器内部温度场的混合计算方法，其特征在于：该变压器为油浸式变压器。