(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211208346.1 (22)申请日 2022.09.30 (71)申请人 云南电网有限责任公司电力科 学研 究院 地址 650000 云南省昆明市经济技 术开发 区云大西路10 5号 (72)发明人 王山　朱龙昌　邹德旭　代维菊　 洪志湖　孙灏若　 (74)专利代理 机构 深圳中细软知识产权代理有 限公司 4 4528 专利代理师 黄劼 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 获取对流换热系数的方法、 装置、 电子设备 及存储介质 (57)摘要 本发明实施例公开了一种获取对流换热系 数的方法、 装置、 电子设备及存储介质。 方法包 括： 获取变压器内每个油道的第一基础参数和每 个油道内绝缘油的第二基础参数， 第一基础参数 包括油道的径向直径和油道的等效直径； 第二基 础参数包括绝缘油的密度、 绝缘油的动力粘度、 绝缘油的比热容、 绝缘油的导热系数和绝缘油的 流速； 针对每个油道， 基于第一基础参数和第二 基础参数计算获得油道内绝缘油的目标努塞特 数； 针对每个油道内的绝缘油， 通过目标努赛特 数获得与油道内绝缘油对应的对流换热系数， 对 流换热系数用于反映每个油道内的绝缘油和变 压器绕组表 面的换热能力。 本发 明实施例的方案 提高了对流换 热系数的准确度。 权利要求书3页 说明书9页 附图2页 CN 115544912 A 2022.12.30 CN 115544912 A 1.一种获取对流换 热系数的方法， 其特 征在于， 包括： 获取变压器内每个油道的第 一基础参数和每个所述油道内绝缘油的第 二基础参数， 所 述第一基础参数包括油道的径向直径和油道的等效直径； 所述第二基础参数包括绝缘油的 密度、 绝缘油的动力粘度、 绝 缘油的比热容、 绝 缘油的导热系数和绝 缘油的流速； 针对每个油道， 基于所述第 一基础参数和所述第 二基础参数计算获得所述油道内绝缘 油的目标努塞特 数； 针对每个油道内的绝缘油， 通过所述目标努赛特数获得与所述油道内绝缘油对应的对 流换热系数， 所述对流换热系数用于反映每个油道内的绝缘油和变压器绕组表面的换热能 力。 2.根据权利要求1所述获取对流换热系数的方法， 其特征在于， 所述基于所述第 一基础 参数和所述第二基础参数计算获得 所述油道内绝 缘油的目标努塞特 数， 包括： 基于所述绝缘油的流速、 所述绝缘油的密度、 所述绝缘油的动力粘度和所述油道的等 效直径计算获得 雷诺数； 基于所述绝缘油的比热容、 所述绝缘油的动力粘度以及所述绝缘油的导热系数计算获 得普朗特 数； 基于所述雷诺数、 所述普朗特数、 所述变压器的油道的径向直径、 所述变压器的油道的 等效直径、 绝缘油在绕组温度下 的动力粘度、 绝缘油在绝缘油流域温度下 的动力粘度以及 预定的目标系数， 计算获得 所述油道内绝 缘油的目标努塞特 数。 3.根据权利要求2所述获取对流换 热系数的方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 确定所述目标系数； 所述确定所述目标系数， 包括： 建立所述变压器的每 个油道的二维油道模型； 在每个所述二维油道模型中， 进行流体力学仿真， 得到恒定发热功率下的多组传热参 数， 所述传热参数包括油道内 绕组表面 壁的温度和绝 缘油流域的温度； 针对每个油道， 通过第一努塞特数公式对每组传热参数进行计算， 得到所述油道内绝 缘油的多个第一努塞特 数； 所述第一努塞特 数公式为： 其中， Nu1为第一努塞特数， q为热流密度， D为所述油 道的等效直径， k为导热系 数， t1为 所述油道内 绕组表面 壁的温度和t2为绝缘油流域的温度； 通过待修正努塞特数公式对每个第一努塞特数进行处理， 得到多组待修正系数； 所述 第二努塞特 数公式是指确定 了目标系数的待修 正努塞特 数公式； 从多组待修 正系数中获得目标系数。 4.根据权利要求3所述获取对流换热系数的方法， 其特征在于， 所述建立所述变压器的 每个油道的二维油道模型， 包括： 针对所述变压器的每个油道， 基于所述油道的径向直径和所述油道的轴向直径建立所 述油道的二维油道模型。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115544912 A 25.根据权利要求3所述获取对流换热系数的方法， 其特征在于， 在所述建立所述变压器 的每个油道的二维油道模型之后， 还 包括： 获取所述油道的不同组的入口处油温和入口处油流速度； 所述在每个所述二维油道模型中， 进行流体力学仿真， 得到恒定发热功率下的多组传 热参数， 包括： 针对所述变压器的每个油道， 基于所述油道的不同组的入口处油温和入口处油流速 度， 利用所述二维油道模型进行流体力学仿真， 得到所述油 道的每组入口处油温和入口处 油流速度对应的传热参数。 6.根据权利要求2所述的获取对流换热系数的方法， 其特征在于， 所述基于所述雷诺 数、 所述普朗特数、 所述变压器的油道的径向直径、 所述变压器的油道的等效直径、 绝缘油 在绕组温度下 的动力粘度、 绝缘油在绝缘油流域温度下 的动力粘度以及预定的目标系 数， 计算获得 所述油道内绝 缘油的目标努塞特 数， 包括： 通过第二努塞特数公式对所述雷诺数、 所述普朗特数、 所述变压器的油道的径向直径、 所述变压器的油道的等效直径、 绝缘油在绕组温度下 的动力粘度、 绝缘油在绝缘油流域温 度下的动力粘度以及预定的目标系数进行计算， 得到所述油道内绝 缘油的目标努塞特 数， 所述第二努塞特 数公式为： 其中， Nu为目标努塞特数， a， b和n依次为第一系数、 第二系数和第三系数， 由a， b和n组 成目标系数； L为所述油道的径向直径， R为雷诺数， P为普朗特数， D为所述油道的等效直径， μ1为所述绝缘油在绕组温度下的动力粘度和 μ2为所述绝缘油在绝缘油流域温度下的动力粘 度。 7.根据权利要求1所述获取对流换热系数的方法， 其特征在于， 所述针对每个油道内的 绝缘油， 通过 所述目标努赛特 数获得与所述油道内绝 缘油对应的对流换 热系数， 包括： 针对每个油道内的绝缘油， 通过预定的对流换热系数公式计算获得与 所述油道内绝缘 油对应的所述对流换 热系数； 所述预定对流换 热系数公式为： 其中， h为对流换 热系数， Nu为目标努塞特 数， k为导热系数和D为所述油道的等效直径。 8.一种获取对流换 热系数的装置， 其特 征在于， 包括： 参数获取模块， 用于获取变压器内每个油道的第 一基础参数和每个所述油道内绝缘油 的第二基础参数， 所述第一基础参数包括油道的径向直径和油道的等效直径； 所述第二基 础参数包括绝缘油的密度、 绝缘油的动力粘度、 绝缘油的比热容、 绝缘油的导热系数和绝缘 油的流速； 目标努塞特数获取模块， 用于针对每个油道， 基于所述第一基础参数和所述第二基础 参数计算获得 所述油道内绝 缘油的目标努塞特 数； 对流换热系数获取模块， 用于针对每个油道内的绝缘油， 通过所述目标努赛特数获得 与所述油道内绝缘油对应的对流换热系数， 所述对流换热系数用于反映每个油道内的绝缘权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115544912 A 3