Главная >> Применение >> Типовые примеры >>

Индукционный нагрев трубной заготовки

высокочастотный индуктор, вихретоковый нагрев трубы, моделирование катушки, моделирование индукционного нагрева

Пример предоставил проф. Черных И.В.

Тип задачи

Осесимметричная мультифизичная задача магнитного поля переменных токов и теплопередачи.

Геометрия

Дано
Наружный радиус индуктора: 110 мм.
Относительная магнитная проницаемость стали трубы μ = 100.
Относительная магнитная проницаемость проводников индуктора и воздуха μ = 1.
Удельная электропроводность стенки трубы σ = 7 МСм/м.
Удельная электропроводность проводников обмотки σ = 56 МСм/м.
Действующее значение плотности тока в индукторе J = 92.5 А/мм²
Частота тока f = 2400 Гц.

Теплопроводность материала индуктора l = 380 Вт/К·м;
Теплопроводность материала трубы l = 25 Вт/К·м;
Теплопроводность воздуха l = 0.01 Вт/К·м
Коэффициент конвективной теплоотдачи внешней поверхности трубы α = 800 Вт/К·м²
Коэффициент конвективной теплоотдачи внутренней поверхности трубы α = 600 Вт/К·м²
Температура окружающей среды T₀ = 25 С°

Задание
Рассчитать картину теплового поля. Построить графики распределения температуры по толщине стенки и по длине трубы. Найти мощность тепловыделения в стенке трубы.

Решение
1. Картина теплового поля

2. График распределения температуры по толщине стенки трубы

3. График распределения температуры по длине трубы

4. Мощность тепловыделения в стенке трубы

Среднее значение P = 525340 Вт
Максимальная величина P = 887100 Вт
Размах колебаний P = 361760 Вт

• Видео: Индукционный нагрев трубной заготовки
  
• Смотреть на YouTube.
• Скачать файлы задачи