对于内置换热器的屏蔽电机而言,二次水对机壳和一次水的冷却起着重要作用。若一次水冷却效果差,会导致内部部件超温,影响电机安全运行。因此,探究冷却夹套内的换热情况,进而增强螺旋管内一次水的强化换热对于电机的安全运行具有非常重要的意义。本文针对某屏蔽电机外部机壳水冷夹套内的螺旋管,根据计算流体动力学(CFD)和强化换热理论,采用有限体积法,对该螺旋管内流体流动和传热性能进行研究。首先,建立包括简化的机壳及水冷夹套内部螺旋管在内的三维物理模型,并对其进行网格划分。数值模拟时采用RNG k-?湍流模型,结合工程实际情况给出边界条件,通过阻力系数的实验关联式与模拟值对比,验证结果准确性。模拟得到水冷夹套内的螺旋管内外水路的速度场和温度场以及传热性能。结果表明,螺旋管内外水路均有二次流产生。其次,在结构和其他边界条件不变的基础上,改变螺旋管内一次水的入口速度,探究一次水的入口雷诺数对螺旋管内流体流动与传热的影响,得到螺旋管内的传热性能与一次水入口雷诺数之间的关系;采用同样的方式,探究二次水的入口雷诺数对螺旋管换热的影响,并且得到了最佳的二次水入口雷诺数为8000。最后,探究螺旋管的截面形状和截面面积对螺旋管内一次水的流动与传热的影响.首先,在螺旋管内一次水横截面积不变的前提下,改变螺旋管的截面形状,分析三种长宽比不同的矩形结构与圆形结构的流动与传热性能。进而,为研究截面面积对螺旋管换热的影响,等比例放大这三种矩形截面的长宽比,使得当量直径与圆形结构的相同,探究此时的流动与换热情况。此外,运用场协同理论,分析不同截面形状和截面面积时的场协同性能,从场协同的角度分析截面形状和面积对螺旋管内流体换热的影响。结果表明,圆形截面换热性能最优,矩形截面中,特征尺寸a越大的结构,其换热性能越好。此外,螺旋管内一次水的横截面积越大,螺旋管内侧的换热性能越好。本文探究了最佳的入口雷诺数,并在此基础上对螺旋管的截面形状和面积对螺旋管换热性能的影响做了讨论,为后续屏蔽电机水冷夹套内螺旋管的结构设计和性能改善提供参考和依据。