橫向磁通在金屬帶材感應(yīng)加熱中的研究與分析.pdf

1、本文以感應(yīng)加熱為研究對(duì)象，對(duì)金屬帶材感應(yīng)加熱中的電磁場(chǎng)和溫度場(chǎng)分別進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)值計(jì)算，建立了橫向磁通感應(yīng)加熱問題的耦合場(chǎng)數(shù)學(xué)模型。為達(dá)到高效的計(jì)算，文章對(duì)研究問題進(jìn)行了簡(jiǎn)化，在金屬帶材感應(yīng)加熱渦流場(chǎng)分析中，采用了A-Φ法建立方程，得出不同區(qū)域中電磁場(chǎng)控制方程及其相應(yīng)的電流表達(dá)式；在對(duì)金屬帶材感應(yīng)加熱的溫度場(chǎng)分析中，文章以傅立葉定律與熱力學(xué)第一定律為基礎(chǔ)，分別建立了穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)方程和暫態(tài)溫度場(chǎng)方程。同時(shí)，本文分別對(duì)渦流場(chǎng)與溫度場(chǎng)方程進(jìn)行了

2、有限元計(jì)算，得出了金屬帶材表面的渦流分布、熱源分布及最后的溫度分布，并運(yùn)用ANSYS軟件平臺(tái)對(duì)這些結(jié)果進(jìn)行了仿真分析。 在對(duì)線圈和金屬帶材感應(yīng)加熱分析和建模的基礎(chǔ)上，本文對(duì)線圈形狀與渦流分布以及最終的溫度分布關(guān)系進(jìn)行了理論研究與數(shù)值仿真。設(shè)計(jì)和制作了幾種不同形狀的線圈，通過實(shí)驗(yàn)得出所設(shè)計(jì)線圈的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)橫向磁通感應(yīng)加熱裝置的線圈設(shè)計(jì)提出了建議。數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明，根據(jù)以上建議設(shè)計(jì)的線圈在感應(yīng)加熱裝置的出口處能夠產(chǎn)生較為均勻的溫度分