注射機(jī)料筒電磁感應(yīng)加熱溫度數(shù)學(xué)模型及數(shù)值模擬的研究.pdf

1、本文主要研究電磁感應(yīng)加熱器加熱注射機(jī)料筒時(shí)料筒溫度分布的數(shù)值模擬。電磁感應(yīng)加熱是利用料筒中感生渦流的焦耳效應(yīng)將料筒加熱，這種加熱方式具有升溫快、效率高、控制精確、污染少、熱慣性小等特點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。如何設(shè)置加熱過(guò)程的參數(shù)使之滿足被加熱料筒中各項(xiàng)性能要求是普遍關(guān)注的問(wèn)題。料筒的諸多性能指標(biāo)與熱處理過(guò)程中的溫度分布是密切相關(guān)的，然而基于實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法卻耗時(shí)費(fèi)力。因此，數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)于這類(lèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研究具有重要意義。<

2、br>　　 本文從電磁感應(yīng)加熱的基本原理和電磁-熱耦合場(chǎng)計(jì)算的有限元方法著手，以電磁學(xué)和傳熱學(xué)為基礎(chǔ)，推導(dǎo)了電磁感應(yīng)加熱料筒的電磁場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布的理論公式，并給出了電磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)分布的數(shù)學(xué)模型及相應(yīng)的有限元分析模型。其中，電磁場(chǎng)和渦流場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型是通過(guò)引入復(fù)矢量磁位而建立的。
　　 討論了感應(yīng)加熱有限元分析中溫度場(chǎng)與電磁場(chǎng)耦合、料筒材料物理參數(shù)對(duì)溫度依賴(lài)性等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題的處理方法。分析了料筒的感應(yīng)透熱過(guò)程，得到了料筒內(nèi)的溫度分

3、布狀況以及溫度隨時(shí)間的變化規(guī)律。模擬分析了頻率、線圈電流強(qiáng)度系數(shù)等參數(shù)對(duì)料筒溫度控制的影響。通過(guò)得到的結(jié)果，了解感應(yīng)加熱溫升過(guò)程和特點(diǎn)，從而為注射機(jī)料筒溫度控制提供一定的依據(jù)以及為感應(yīng)加熱器的參數(shù)選取提供一定指導(dǎo)作用。
　　 對(duì)于電磁感應(yīng)加熱料筒，利用其高效率和生熱原理的不同，該料筒相比按料筒表面積分配功率的電阻加熱料筒在結(jié)構(gòu)上可以進(jìn)行優(yōu)化，料筒壁厚可以減薄，節(jié)省材料。
　　 本文最后介紹了一種新的注射機(jī)料筒預(yù)熱過(guò)程各個(gè)