可調(diào)氣隙超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱器樣機仿真與實驗研究.pdf

1、目前超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱器的磁體設(shè)計均為固定氣隙結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的直流感應(yīng)加熱器無法滿足工業(yè)生產(chǎn)中鋁棒軸向加熱溫度分布可調(diào)的需求。為此，本文提出了可調(diào)氣隙結(jié)構(gòu)的磁體設(shè)計，從實驗和仿真兩個角度對可調(diào)氣隙結(jié)構(gòu)直流感應(yīng)加熱器進行研究。
　　在實驗方面，本文制造直流感應(yīng)加熱器小型實驗樣機，改變樣機氣隙結(jié)構(gòu)，進行包括平行氣隙結(jié)構(gòu)、凹形氣隙結(jié)構(gòu)和階梯形氣隙結(jié)構(gòu)下的加熱實驗。對不同尺寸鋁棒進行直流感應(yīng)加熱實驗，分析不同尺寸鋁棒感應(yīng)加熱溫度分布情況。在雙

2、邊氣隙結(jié)構(gòu)調(diào)整方式基礎(chǔ)上提出了單邊氣隙結(jié)構(gòu)調(diào)整方式，對比分析兩種氣隙結(jié)構(gòu)調(diào)整方式對加熱溫度分布的影響。在仿真方面，本文利用有限元仿真軟件對鋁棒直流感應(yīng)加熱過程進行模擬仿真，搭建電磁場和溫度場模型，數(shù)值計算鋁棒感應(yīng)加熱溫度分布。本文的有限元仿真模型與實驗結(jié)果基本一致，能夠模擬鋁棒直流感應(yīng)加熱過程，輔助分析鋁棒直流感應(yīng)加熱效果。
　　實驗和仿真結(jié)果表明，通過調(diào)節(jié)直流感應(yīng)加熱器樣機的氣隙結(jié)構(gòu)，可以調(diào)整鋁棒所處氣隙空間磁感應(yīng)強度分布，進而