Análise térmica de radiadores de transformadores elétricos utilizando o método de elementos finitos
Abstract
Como qualquer outro equipamento elétrico, os transformadores não são ideais e apresentam perdas. Parte da energia processada é perdida na forma de calor pela parte ativa do equipamento, as perdas Joule, e seu rendimento se torna inferior à 100%. Como a operação dos transformadores em temperaturas superiores às de projeto causa problemas, a exemplo da redução da sua vida útil, este calor interno deve ser dissipado para o ambiente externo. Neste sentido, este trabalho faz uma análise paramétrica dos radiadores através de simulações térmicas utilizando o método de elementos finitos, visando identificar mudanças na geometria desse equipamento que tornem a refrigeração do transformador mais eficiente. Dessa forma é apresentada uma revisão sobre transformadores elétricos e um estudo específico sobre o comportamento térmico do transformador. As simulações são desenvolvidas no software de elementos finitos ANSYS CFX® e se baseiam em um modelo simplificado de transformador, que considera a parte ativa da máquina como um bloco que dissipa, em forma de calor, as perdas Joules existentes na parte ativa. A análise dos resultados é feita através da comparação da temperatura média do óleo e da temperatura de topo de óleo, obtidas nas simulações, em cada uma das geometrias. Para garantir a validade das comparações feitas, todos os casos apresentam os mesmos parâmetros de simulação e as malhas de elementos finitos são geradas de forma semelhante.
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- TCC Engenharia Elétrica [193]