190 likes | 1.03k Views
ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени В.И. Ленина Кафедра «Теоретические основы электротехники и электротехнологии». Моделирование индукционного нагрева плоским индуктором в программе comsol multiphysics. Автор: Долгих Иван Юрьевич. Научные руководители:
E N D
ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени В.И. Ленина Кафедра «Теоретические основы электротехники и электротехнологии» Моделирование индукционного нагрева плоским индуктором в программе comsolmultiphysics Автор: Долгих Иван Юрьевич Научные руководители: Королёв Анатолий Николаевич Лебедев Владимир Дмитриевич
Индукционный нагрев – это нагрев токопроводящих тел в электромагнитном поле за счёт индуктирования в них вихревых токов. Индукционный нагрев основан на двух физических законах: • закон электромагнитной индукции Фарадея-Максвелла; • закон Джоуля-Ленца. Физические основы индукционного нагрева металлов
термическая обработка металлов: закалка, отжиг, отпуск, нормализация; • сквозной нагрев под пластическую деформацию: ковка, прокатка, штамповка, прессование; • сварка, наплавка и пайка металлов; • нагрев котлов и труб; • плавка чёрных и цветных металлов. Промышленное применение индукционного нагрева
отсутствие гальванической связи с изделием; • высокая скорость нагрева; • практически неограниченный диапазон достижения температур; • возможность регулирования пространственного расположения зоны нагрева. Преимущества индукционного нагрева
Цилиндрический индуктор Виды применяемых индукторов Плоский индуктор
Одновитковый индуктор Геометрия разработанных моделей Многовитковый индуктор 1 – индуктор; 2 – нагреваемое изделие; 3 – граница расчётной области
U1, U2, U3 – напряжения на каждом витке индуктора; I – требуемый ток в индукторе; Z11, Z22, Znn – собственные сопротивления витков; Z12, Z21, Z1n, Zn1, Z2n, Zn2 – сопротивления взаимной индуктивности. Определение напряжений на витках индуктора
Определение напряжений на витках индуктора
Распределение магнитного поля и плотности тока в пространстве Магнитное поле Плотность тока
Распределение температуры в пространстве
Температура на границе нагреваемого изделия
Распределение температуры в пространстве
Температура на границе нагреваемого изделия
ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени В.И. Ленина Кафедра «Теоретические основы электротехники и электротехнологии» СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ