Студопедия — Двухмерный расчет
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Двухмерный расчет






 

Второй пример - нагрев 2-D, имеющий адиабатические условия на внутренней поверхности заготовки, как 1-D случае. А остальные условия такие же, как и в первом примере (одномерный анализ). В отличие от одномерного анализа, конкретные действия с выбранными заготовками на начальном этапе показаны на рис. 2, делаем вывод: условные заготовки используются для того, чтобы неточностей магнитного поля вокруг выбранных заготовок. Цель состоит в том, чтобы получить наиболее точное распределение температуры, а это возможно только для конкретной заготовки внутри индукционного нагревательного устройства из-за конечного эффекта, как показано на рис. 2а.
Типовые контуры магнитного векторного потенциала показывающие динамический эффект движущейся заготовки с изменением времени показаны на рис. 6. Как показано на рис. 6, магнитный векторный потенциал в области дальнего поля, далеко от наружной поверхности заготовки, уменьшается независимо от изменения во времени после наведения ЭДС в заготовках. С другой стороны, контурные линии сконцентрированы вдоль наружной поверхности заготовки. Закрытые петли из линий постоянно меняются пока заготовки проходят время после загрузки в индукционную печь. Кроме того, как изображено на поверхности, мы знаем, что сила поля в пустом воздушном зазоре между заготовкой и индуктором не зависит от обрабатываемой детали, но вихревые токи в заготовке стремятся к полному потоку, согласно вихревой теории тока.

В результате, выпуклые профили магнитного потока появляются, когда превышается температура Кюри, происходит потеря магнитных свойств и увеличивается глубина проникновения (около 1,8 мм в этом вычислении) по аналогичной схеме, когда наступает время.
На Рис. 7 показаны изотермы внутри заготовки, за которыми мы следим в течении времени после загрузки заготовок в индукционную печь. На рис. 7а, линии распределения температуры почти параллельны вдоль направления длины заготовки сразу после загрузки заготовки (при Т = 30 с). Тем не менее, изотермические линии лежат вдоль заготовки, передаются в печи с непрерывной скоростью, аи разности температур становятся меньше во внутренней области заготовок, как показано на рис. 7b, в, г.
Рис. 8 показывает температурное изменение внутри заготовки относительно позиций (1) - (9) загрузки, как показано на схеме. Очевидно, что модель нагрева аналогична результату одномерного расчета (см. фиг. 5), но профиль температурных изменений в позиции (6), на пике круче, чем у 1-D случае. Мы считаем, что это может быть вызвано тем, что потоки, образующиеся внутри подвижной заготовки являются более сосредоточенными, чем с одномерном случае. По той же причине разница температур внутри заготовки выше, чем в одномерном случае.

 

 

 

 

 

Наконец, на рис. 10 приведено сравнение между результатами измерений температуры поверхности, полученных с двух длин волн пирометра (Уильямсон Pro 220) и предполагаемых результатов, приведенных на рис. 5 и 8. Для двух измеренных данных, верхняя кривая представляет собой распределение температуры, измеряемой на концвх № 3, а нижняя часть представляет температуру распределения, измеряемую на концах № 2. Как показано на рис. 10, найденные расхождения, скорее всего, из-за неточности пирометров, идеализации геометрической реальности (осесимметричной геометрии), проблемы выравнивания детали внутри канала катушки, и так далее. Тем не менее, как правило, хорошее совпадение наблюдается в трех случаях (1-D анализа, 2-D анализа и экспериментальном результате), при том, что измеренные позиции фиксируются для сравнения температур.

Кроме того, время выдержки составляет около 65 с, если выбранные позиции привязанны к точкам (7), (8) и (9), так как они начинаются с Т = 0 с, как показано на рис. 8. Внимательное рассмотрение рис. 8 также показывает, что распределение температуры вдоль радиального направления заготовки становится почти равномерным от катушки № 2, как и при одномерном случае (см. рис. 5). Кроме того, разница температур внутри заготовки несколько выше, чем в одномерном случае, это может быть вызвано кривой магнитных полей из-за динамических эффектов, представленных в этом расчете, в отличие от 1 -D случае. Кроме того, интересно, в сравнении изменений температур 1 -D случае (см. рис. 5) и 2 -D случай вдоль позиций (7) через (9) (рис. 8, б), было установлено, что аналогичные модели были получены, как показано на рис. 5 и 8b.
Рис. 9 показывает градиент распределения температуры от внутренней поверхности заготовки, вдоль радиального направления (позиций (4) по (6) на рис. 8) в течение времени нахождения. Как показано на рис. 9, мы знаем, что есть некоторые явные различия температуры в радиальном направлении внутри заготовки до т = 2 мин (позиция (1)) после загрузки в печь, но они становятся почти равномерными после (т = 4 мин), то есть, когда заготовка не доходит до конца индуктора № 1.

Итоги

В этой статье мы представили осесимметричную динамическую модель, применимую к заготовкам, движущимся относительно индуктора. Преимущество этой модели в том, что она может повысить точность расчета потерь на вихревые токи и может быть применена для задач с переменным полем, где выбранные заготовки проходят через вихревое изменяющееся магнитное поле.

Вклад данной работы двойной. Во-первых, она предлагает связь электромагнитной и тепловой задач для численного анализа системы индукционного нагрева, подчеркивая динамический эффект заготовок, движущихся относительно индуктора. Во-вторых, она обеспечивает экспериментальную оценку представленной модели индукционного нагрева круглых заготовок.

Связанные электромагнитные и тепловые задачи, описывающие процесс индукционного нагрева, анализируются и обсуждаются.

Правильность нашего подхода подтверждается при сравнении полученных результатов с результатами, полученными от стационарного анализа 1 -D и измерений. По сравнению с результатами измерений, вычисляемые результаты представленной модели оказываются более точными, чем у обычного или стационарной модели.







Дата добавления: 2015-09-04; просмотров: 318. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Неисправности автосцепки, с которыми запрещается постановка вагонов в поезд. Причины саморасцепов ЗАПРЕЩАЕТСЯ: постановка в поезда и следование в них вагонов, у которых автосцепное устройство имеет хотя бы одну из следующих неисправностей: - трещину в корпусе автосцепки, излом деталей механизма...

Понятие метода в психологии. Классификация методов психологии и их характеристика Метод – это путь, способ познания, посредством которого познается предмет науки (С...

ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ФОРМЫ ДЛЯ ИНЪЕКЦИЙ К лекарственным формам для инъекций относятся водные, спиртовые и масляные растворы, суспензии, эмульсии, ново­галеновые препараты, жидкие органопрепараты и жидкие экс­тракты, а также порошки и таблетки для имплантации...

Именные части речи, их общие и отличительные признаки Именные части речи в русском языке — это имя существительное, имя прилагательное, имя числительное, местоимение...

Интуитивное мышление Мышление — это пси­хический процесс, обеспечивающий познание сущности предме­тов и явлений и самого субъекта...

Объект, субъект, предмет, цели и задачи управления персоналом Социальная система организации делится на две основные подсистемы: управляющую и управляемую...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.008 сек.) русская версия | украинская версия