中厚板電磁感應(yīng)加熱磁—熱耦合模擬研究.pdf

1、隨著工業(yè)生產(chǎn)中對于清潔生產(chǎn)的要求越來越高，在清潔能源方面的開發(fā)與運(yùn)用越發(fā)受到了學(xué)者的青睞，電磁感應(yīng)加熱是利用電磁場作用在加熱工件上，使加熱工件內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電流從而加熱工件的技術(shù)，電磁感應(yīng)加熱技術(shù)相比于傳統(tǒng)的加熱技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)：加熱效率高、速率快、能源消耗少、沒有公害等，目前在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的運(yùn)用。然而，在設(shè)計(jì)制造感應(yīng)加熱設(shè)備過程中，人們往往是依據(jù)實(shí)際工作環(huán)境中積累的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行，這種情況下制造出的設(shè)備在工作效率方面存在著嚴(yán)重的缺陷，

2、本文將會通過ANSYS有限元軟件對中厚板的感應(yīng)加熱過程進(jìn)行精確的模擬，從而對電磁感應(yīng)加熱設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造提供有效的幫助。
　　通過 ANSYS有限元模擬軟件對三種不同感應(yīng)加熱裝置：單線圈感應(yīng)加熱裝置、雙線圈無鐵芯感應(yīng)加熱裝置及雙線圈加鐵芯的感應(yīng)加熱裝置分別進(jìn)行了模擬，對比三種感應(yīng)加熱裝置的加熱效果，得到雙線圈加鐵芯的感應(yīng)加熱裝置在加熱速率最快為34℃/s，并且在感應(yīng)加熱效率、加熱均勻性方面相比其他兩種更優(yōu)異。隨后重點(diǎn)對雙線圈加鐵芯

3、的感應(yīng)加熱裝置進(jìn)行了模擬，對比不同的參數(shù)：頻率、電流密度、空氣間隙等因素對感應(yīng)加熱的影響，分析模擬計(jì)算的結(jié)果，得到頻率和電流密度增大，空氣間隙減小，升溫速率都會增大；頻率或者電流密度增大，感應(yīng)渦流的透入深度減少，中厚板表面與內(nèi)部溫差增大。結(jié)合模擬計(jì)算的結(jié)果，分析各影響參數(shù)對感應(yīng)加熱過程的影響，為感應(yīng)加熱設(shè)備的制造提供理論依據(jù)。
　　根據(jù)模擬過程中雙線圈加鐵芯模擬設(shè)計(jì)制造實(shí)物裝置，感應(yīng)器采用螺線銅管與硅鋼鐵芯組成，并且整個(gè)感應(yīng)加熱設(shè)