Bergfried, Christian ; Abdi Qezeljeh, Samaneh ; Roisman, Ilia V. ; De Gersem, Herbert ; Hussong, Jeanette ; Späck-Leigsnering, Yvonne (2025)
Thermal finite-element model of electric machine cooled by spray.
In: Energies, 18 (1)
doi: 10.3390/en18010084
Artikel, Bibliographie
Kurzbeschreibung (Abstract)
The demand for higher power density in electrical machines necessitates advanced cooling strategies. Spray cooling emerges as a promising and relatively straightforward technology, albeit involving complex physics. In this paper, a quasi-3D thermal finite-element model of stator winding is created by the extrusion of a 2D cross-sectional finite-element model along the winding direction. The cooling effects of the spray impact are simulated as a heat flux that uses an impedance boundary condition at the surface of the winding overhang. The results confirm the advantageous performance of spray cooling, indicating that it may enable a tenfold increase in power density compared to standard air- or water-cooled machines.
| Typ des Eintrags: | Artikel |
|---|---|
| Erschienen: | 2025 |
| Autor(en): | Bergfried, Christian ; Abdi Qezeljeh, Samaneh ; Roisman, Ilia V. ; De Gersem, Herbert ; Hussong, Jeanette ; Späck-Leigsnering, Yvonne |
| Art des Eintrags: | Bibliographie |
| Titel: | Thermal finite-element model of electric machine cooled by spray |
| Sprache: | Englisch |
| Publikationsjahr: | 2025 |
| Verlag: | MDPI |
| Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: | Energies |
| Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: | 18 |
| (Heft-)Nummer: | 1 |
| DOI: | 10.3390/en18010084 |
| URL / URN: | https://www.mdpi.com/1996-1073/18/1/84 |
| Kurzbeschreibung (Abstract): | The demand for higher power density in electrical machines necessitates advanced cooling strategies. Spray cooling emerges as a promising and relatively straightforward technology, albeit involving complex physics. In this paper, a quasi-3D thermal finite-element model of stator winding is created by the extrusion of a 2D cross-sectional finite-element model along the winding direction. The cooling effects of the spray impact are simulated as a heat flux that uses an impedance boundary condition at the surface of the winding overhang. The results confirm the advantageous performance of spray cooling, indicating that it may enable a tenfold increase in power density compared to standard air- or water-cooled machines. |
| ID-Nummer: | Artikel-ID: 84 |
| Zusätzliche Informationen: | First published 28 December 2024 |
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 16 Fachbereich Maschinenbau 16 Fachbereich Maschinenbau > Fachgebiet Strömungslehre und Aerodynamik (SLA) 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Teilchenbeschleunigung und Theorie Elektromagnetische Felder > Theorie Elektromagnetischer Felder 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Teilchenbeschleunigung und Theorie Elektromagnetische Felder 16 Fachbereich Maschinenbau > Fachgebiet Strömungslehre und Aerodynamik (SLA) > Tropfendynamik und Sprays |
| Hinterlegungsdatum: | 06 Jan 2025 07:58 |
| Letzte Änderung: | 06 Jan 2025 09:59 |
| PPN: | 525054219 |
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