用流体的流动将发热物体产生的热量带走的过程称作对流散热。在对流散热的过程中，流体无相变。在对流传热中，流体经发热体表面流过，当流体温度低于发热体温度时，它们之间就会发生热交换，热量从高温的发热体传递给低温的流体。这个过程包含着发热体将热量传导给流体，也包含着发热体将热量辐射给流体，流体再将热量带走的复杂过程。
在永磁发电机不论是自扇风冷还是强迫风冷的过程中，大部分是以对流的方式将永磁发电机发热部件产生的热量带走对发电机进行冷却的。对流换热的计算，目前依然沿用1701年牛顿（Isaac Newton）的冷却公式。
Q=αs（Tw-Tf） （8-28）
式中 Q——流体对流带走的热量，单位为W；
α——对流换热系数，单位为W/（m2·K）；
s——对流接触的发热体表面面积，单位为m2；
Tw——发热体表面的温度，单位为K或℃；
Tf——流体的平均温度，单位为K或℃。
将式（8-28）两边同时除以αs，得
式中 q——热流强度，单位为W/m2；
Q——对流流体带走的热量，单位为W；
1/αs——称作散热表面到流体的热阻，Rα=1/αs；
ΔT——流体的温度差，单位为K或℃。
散热的总热阻RT为传导热阻Rλ与对流热阻Rα之和，如图8-4所示总热阻为
RT=Rλ+Rα （8-30）
采用对流换热系数将对流换热中的包括热传导、热辐射的复杂的传热问题简化了。但对流换热系数α的大小与发热体表面的散热能力、表面积、流体的流速、流道的阻力等密切相关，要准确地计算出α值是十分困难的，甚至是不可能的。α值往往由实验取得。在实验中，即使在一台电机中经实验计算得到的α值，由于电机的内部、外部、风冷形式、散热片等诸多因素，也只能适用于电机相似的情况。(www.xing528.com)
图8-4 散热的总热阻
由于用空气作为电机冷却介质是最方便、最便宜、最可靠的，这主要还在于空气性能稳定，易于取得。在实践中，我们认为电机各部分的换热系数α只与空气的流速、发热体的材料及表面有关，尽量剔除其他复杂因素，使α更易于计算出。实验证明，当冷却电机的空气流速在5～25m/s之间时，α值[W/（m2·℃）]与空气流速v之间有如下的关系：
α=α0（1+K0v） （8-31）
式中 α0——电机发热体在静止空气中的散热系数，见表8-4；
v——流体的流速，单位为m/s；
K0——流体流经发热体带走热量的效率系数。
更方便也更为准确地表达对流系数α的计算式如下：
式中 K——气流流经发热体带走热量的效率系数。
当永磁发电机运行时，转子转速在10～25m/s时，K0=1.0，永磁发电机定、转子两侧有冷却风道且转子线速度在3～8m/s时，K0可取1.2；定子绕线端部K0=0.5～0.7。
表8-4 在静止空气中永磁发电机材料及表面的散热系数
冷却空气流经永磁发电机需冷却的发热部件表面时应带走的热量的效率系数K，由表8-5给出。
表8-5 冷却空气流经永磁发电机发热部件带走热量的效率系数
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
