Основы аэродинамических и тепловых расчетов в электромеханике: Учебное пособие, страница 14

Значения коэффициента местного сопротивления  в большинстве случаев не могут быть рассчитаны аналитическим путем и определяются по результатам экспериментальных исследований не базе теории гидромеханического подобия и приводятся в справочной и специальной литературе [4, 5, 6, 9, 10].

3.4.1. Сопротивление трения в каналах.

Величина сопротивления терния в значительной степени зависит от характера движения потока (ламинарного или турбулентного), определяемого числом Рейнольдса, а так же характером поверхности (гладкая или шероховатая). Критическое число Рейнольдса, при котором происходит изменение характера движения в каналах электрических машин, принимается равным:

,

где:  - скорость охлаждающей среды в канале, м/сек;

         - кинематическая вязкость среды, м²/сек;

         - гидравлический диаметр канала, м.

где:  - поперечное сечение канала, м²;

         - периметр канала, м.

При  характер движения потока ламинарный, при  - турбулентный.

В общем случае коэффициент местного сопротивления для каналов определяется соотношением:

,

где:  - коэффициент трения;

        - длина канала, м;

        - гидравлический диаметр, м.

Коэффициент трения является функцией характера движения и состояния поверхности стенок канала.

Для гладкого канала при ламинарном течении

,

для гладкого канала при турбулентном течении

.

В случае шероховатых каналов коэффициент трения зависит как от характера движения потока, так и от относительной шероховатости

,

где  - абсолютный размер типичного выступа, м.

Величина  определяется по кривым, приведенным в [2, 4, 9]. С достаточной степенью точности для практических расчетов можно принять для аксиальных каналов сердечников электрических машин (шероховатые каналы)

,

а для гладких каналов .

3.4.2. Местные аэродинамические и гидравлические сопротивления.

Величина местных аэродинамических сопротивлений определяется изменением поля давления за счет поворотов, сужений, расширений и т.д. каналов охлаждающего тракта. Определение большинства коэффициентов местного сопротивления  возможно только по результатам обработки экспериментальных исследований, и их значения приводятся в специальной и справочной литературе [4, 5, 6, 9].  В табл. 3.1 приведены соотношения или численные значения коэффициентов , наиболее часто используемых при расчете аэродинамической характеристики электрической машины.

Коэффициенты местных потерь

Таблица 3.1

Вид сопротивления, форма канала, схема течения	Коэффициент местного сопротивления
Вход потока в электрическую машину a)                          б)                      в)	а) б) в)
Вход потока через проволочную сетку	выбирается как и для отверстий с круглыми краями
Внезапное расширение б)   а)	а) б)
Внезапное сужение б)   а)	а) б)
Решетка или сетка в канале	- живое сечение решетки или сетки
Отверстие в стенке
Выход потока из электрической машины
Диффузор	С учетом сопротивления трения Без учета сопротивления трения  - в градусах
Поворот потока

Другие коэффициенты местных сопротивлений  (течение потока через лобовые части обмотки, в радиальных каналах, между трубками газоохладителя и т.д.) позволяющие с большей достоверностью рассчитать аэродинамическую характеристику, приводятся в [5, 6, 9].

3.4.3. Учет влияния вращения ротора на аэродинамическое (гидравлическое) сопротивление.