Главная >> Применение >> Типовые примеры >>

Индукционно-резистивный обогрев трубопровода

обогрев трубопровода, подогрев трубопровода, тепловые потери нефтепровода, зимний водопровод

Проводник с переменным током помещён в стальную трубу. Ток течет в проводнике в одном направлении и возвращается по стальной трубе. Выделяемое тепло используется для подогрева трубопровода с продуктом. Всего используется три нагревателя (трехфазная система из трех нагревателей).

Тип задачи
Плоско-параллельная мультифизичная задача магнитного поля переменных токов и теплопередачи.

Геометрия

Дано
Трехфазный ток I = 100 A (действующее значение).
Частота f = 50 Гц.
Температура окружающего воздуха: -25°C, коэффициент конвекции 23 Вт/К-м.
Электропроводность стали: 6 МСм/м.
Кривая намагничивания сталь-20:

Задача:
Определить распределение плотности тока в стенке трубы. Определить мощность тепловыделения в стенке и в проводнике. Определить температуру продукта.

Решение
По условию в проводнике и трубе текут одинаковые токи. Задачу можно решить без использования электрической цепи, задав полные токи и электропроводности материалов.

Результат
Распределение плотности тока. Тепловыделение в проводнике 8 Вт/м, тепловыделение в трубе 23 Вт/м.

Распределение температуры в трубопроводе, обогреваемого тремя нагревателями. Средняя температура продукта +25°C.

Ссылка:
А.Б. Кувалдин, М.Л. Струпинский, Н.Н. Хренков, М.А. Федин Моделирование электромагнитного поля в ферромагнитной стали при индукционном, электроконтактном и комбинированном нагреве

• Видео: Индукционно-резистивный обогрев трубопровода. Одиночный нагреватель. Магнитная задача
  
• Видео: Индукционно-резистивный обогрев трубопровода. Трехфазный нагреватель. Тепловой режим трубопровода
  
• Смотреть на YouTube
• Скачать файлы задачи