[发明专利]基于间隙环流阻力特性的屏蔽电机主泵飞轮结构优化方法

摘要

本发明涉及流体机械技术领域，特别涉及一种基于间隙环流阻力特性的屏蔽电机主泵飞轮结构优化方法,通过搭建罐状间隙环流试验台，测量飞轮端面和飞轮柱面的阻力转矩随转速的变化规律，并将转速和转矩无量纲化，拟合无量纲转矩系数与无量纲转速的函数关系，从而计算额定转速、不同形状下飞轮上、下盘面和阻力转矩；建立额定转速下飞轮阻力转矩相对于飞轮高度的变化关系，在总转矩最小处对应的高度尺寸即为能耗最小尺寸，并得到飞轮的半径，从而求得飞轮转动惯量不变时最优外形尺寸，优化过程简单，能够快速、准确地计算出给定转动惯量的最优飞轮外形尺寸，以达到屏蔽电机主泵的能耗最低值，从而提高屏蔽电机主泵的惰转性能。

主权项

一种基于间隙环流阻力特性的屏蔽电机主泵飞轮结构优化方法,其特征在于，所述的优化方法包括以下步骤：S1.搭建间隙环流试验台，测量飞轮端面和飞轮柱面的阻力转矩随转速的变化规律；S2.将转速和转矩无量纲化；S3.拟合无量纲转矩系数与无量纲转速的函数关系；S4.保持飞轮的转动惯量不变，建立飞轮半径与高度的关系模型；S5.利用步骤S2中无量纲化后的阻力转矩预测模型，分别计算额定转速、不同形状下的飞轮柱面和飞轮盘面的阻力转矩；S6.按照步骤S5中计算出的数据，建立额定转速下飞轮阻力转矩相对于飞轮高度的变化关系，将飞轮柱面的阻力转矩和飞轮盘面的阻力转矩相加为总转矩，在总转矩最小时对应的高度尺寸即为屏蔽电机主泵能耗最小时的最优外形尺寸，从而得到飞轮的最优高度h′；S7.根据步骤S4中飞轮半径与高度的关系模型，代入最优高度h′,得到飞轮的最优半径r′，从而得出当飞轮的转动惯量不变时飞轮的最优外形尺寸。