面向电磁装置磁-热耦合分析的异型网格映射方法

摘要

采用弱耦合有限元法求解电磁装置中的电磁场、流场和温度场的耦合问题时,电磁场计算得到的能量损耗要通过网格传递到温度场作为载荷,结合空气或液体的散热进行热分析.由于电磁场和热-流场在求解时对网格离散要求相差很大,因此若要兼顾各种场的要求需剖分成统一的有限元模型,势必会造成网格单元数很大、提高计算代价.而如果采用不同的网格模型,则无法实现网格间的数据直接映射.提出一种异型网格映射法,通过高斯积分及坐标变化来实现不同场之间不同网格的数据映射.此外,还提出了该方法的精度控制策略及误差修正系数,以保证计算结果的准确性.将异型网格映射法应用于文献中空气绝缘三相母线槽热分析中,将计算结果与常规同型网格直接映射方法及实验结果进行对比,进一步验证了该方法的有效性.