Развитие электрических машин для энергетики, транспорта и промышленности всё чаще упирается не в механику, а в тепловые и гидродинамические ограничения. Перегрев обмоток, неравномерное распределение потоков охлаждающей среды, избыточные потери давления — именно эти факторы определяют ресурс, эффективность и стоимость эксплуатации оборудования.
Мировая практика показывает: ключом к решению этих задач становится CFD-моделирование (Computational Fluid Dynamics), встроенное в единый цифровой инженерный процесс.
Инженерный подход: от единичных расчётов — к системной оптимизации
Один из показательных промышленных кейсов — опыт европейского производителя электрических машин WITTENSTEIN, который внедрил автоматизированную CFD-цепочку для анализа и оптимизации систем охлаждения электродвигателей.
В рамках цифрового процесса были объединены:
- CFD-моделирование потоков и теплообмена,
- параметризация геометрии,
- автоматический перебор конструктивных вариантов,
- анализ температурных полей и потерь давления.
Результат — переход от разрозненных расчётов к системной оптимизации конструкции на ранних стадиях проектирования.
Практические эффекты от CFD-подхода
По итогам внедрения цифровой гидрогазодинамики разработчику удалось:
- снизить максимальные рабочие температуры ключевых узлов электродвигателя примерно на 10%;
- существенно уменьшить гидравлические потери в каналах охлаждения;
- ускорить цикл инженерной проработки за счёт автоматизации расчётов;
- сократить количество дорогостоящих натурных испытаний.
Важно, что все решения принимались до изготовления опытных образцов, на основе цифровых моделей.
Почему это актуально для промышленности Казахстана
Для предприятий Казахстана — особенно в энергетике, транспортном машиностроении, добывающем секторе и электротехнической промышленности — такие подходы имеют прямую прикладную ценность:
- растёт доля отечественной разработки и модернизации оборудования;
- повышаются требования к энергоэффективности и ресурсу техники;
- снижается допустимая цена ошибки на этапе проектирования.
CFD-моделирование позволяет:
- заранее выявлять тепловые и гидродинамические риски,
- оптимизировать конструкции без многократных переделок,
- обоснованно принимать инженерные решения на основе данных.
Роль цифрового моделирования и партнёрства
Как официальный партнёр ANSYS, КазахИнжиниринг рассматривает вычислительную гидрогазодинамику и тепловое моделирование как базовые инструменты современной инженерии, а не вспомогательные опции.
Такие технологии особенно востребованы:
- при разработке электрических машин и приводов,
- в энергетическом машиностроении,
- при модернизации существующих изделий под новые режимы работы.
Использование цифровых методов позволяет предприятиям быстрее выводить изделия на рынок, снижать риски и повышать конкурентоспособность.
КазахИнжиниринг продолжает развивать компетенции в области инженерного моделирования и сопровождать промышленные компании на всех этапах — от расчётной проработки до внедрения решений в производство.