溝付内円筒を有する回転電気機械の対流熱伝達機構

摘要

発電機の性能向上のため，効率の良い放熱に適する形状を設計することが課題である．空気冷却式発電機は高速回転する内円筒（ロータ）と固定された外円筒（ステータ）からなる回転二重円筒となっている．図1に示すように4極突極型回転子では，4つの極間と呼ばれる溝が存在しており，極間にコイルオサエと呼ばれるコイルを固定する部品が組み込まれる．これらの構造の特徴を有した発電機における伝熱特性の解明は最適設計のために重要である．木村らは，冷却風を適切に配分することで，効果的な通風冷却を行う事ができることを確認した．Fénotらは4極の極間を模擬した実験装置により流れの可視化を行った．しかし，極間内部の流れを調べた研究は少なく，極間内部の流れがロータ壁面の伝熱特性に与える影響を調べる必要がある．