Parametry cieplne wpływające na dokładność modelowania procesu nagrzewania indukcyjnego

• Autorzy: Wesołowski M. , Skrzypczak P. , Hauser J.

Warianty tytułu

EN

Thermal parameters influence on accuracy of induction heating process modeling

• Konferencja: Computer Applications in Electrical Engineering (18-19.04.2016 ; Poznań, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Obliczenia indukcyjnych układów grzejnych wymagają, w każdym przypadku, sprzężonych obliczeń pól elektromagnetycznych i cieplnych. W zagadnieniach praktycznych wykorzystywanych jest wiele modeli i procedur umożliwiających projektowanie procesów oraz urządzeń wykorzystujących nagrzewanie indukcyjne. Z uwagi na możliwość doświadczalnej weryfikacji wykonywanych analiz, problematyka ta jest szeroko opisywana oraz rozwijana. Tym niemniej, w wielu przypadkach, przyjmowanie uproszczeń w zakresie stosowanych modeli matematycznych, numerycznych oraz parametrów materiałowych, prowadzi do nadmiernego wzrostu błędów modelowania urządzeń tej klasy. W niniejszej pracy skupiono się na prezentacji najbardziej istotnych źródeł błędów modeli cieplnych, mogących występować podczas numerycznego modelowania układów wzbudnik – wsad, przeznaczonych do skrośnego nagrzewania indukcyjnego. Na podstawie wielowariantowych obliczeń określono dopuszczalny zakres analizowanych uproszczeń, gwarantujący wysoką dokładność modelowania indukcyjnych układów grzejnych.

EN

Simulations of induction heating systems requires, in all cases, coupled computations of electromagnetic and thermal phenomena. In practice, a large number of different models and procedures are used to design the inductor – workpiece heating systems. Due to practical possibility of precise comparison between simulation and physical measurements results, the induction heating is very interesting. However, in many cases, simplifications of used mathematical models and material parameters lead to increase of simulations errors. In this article basic mathematical models of heat transfer phenomena in volumetric induction heating systems were presented. During calculations, results obtained using full models of thermal conduction, convection and radiation were compared to simplified authors models. Errors and the scope of applicability of simplified models were determined and discussed.

Słowa kluczowe

PL

nagrzewanie indukcyjne; modelowanie numeryczne; dokładność

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering
• Rocznik: 2016
• Tom: No. 88
• Strony: 239--250
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wesołowski M.

• Politechnika Warszawska

autor

Skrzypczak P.

• Politechnika Poznańska

autor

Hauser J.

• Politechnika Poznańska

Bibliografia

• [1] Nacke B., Wrona E., Numerical Simulation Methods for Design of Complex Induction Hardening Problems by Means of Numerical Simulation, Archives of Electrical Engineering, Vol. 54 nr 4–2005, ISSN 0004–0746.
• [2] Drachev R., Deyneka E., Rhodes C., Schupp J., Sudarshan T., Fundamental Limitations of SiC PVT Growth Reactors with Cylindrical Heaters, Material Science Forum Vils. 527–529 (2006), pp. 15–20.
• [3] Hauser J., Elektrotechnika: Podstawy elektrotermii i techniki świetlnej. WPP, 2006.
• [4] www.ansys.com (dostęp: 5. 03. 2016).
• [5] http://www.cedrat.com/en/software/flux.html (dostęp: 5. 03. 2016).

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.