Numerical analysis of a multi-tubular induction heater

• Autorzy: Spahiu A. , Fireteanu V. , Nuns J.

Warianty tytułu

PL

Analiza numeryczna wielorurowej nagrzewnicy indukcyjnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper deals with the finite elements analysis of a new electrothermal device called multi-tubular induction heater that can be used for continuous heating of liquids and gases. For the electromagnetic field 3D computation there are used two models that differ by the field formulation in the heater tubes: a volume formulation and a surface formulation. The numerical applications emphasize an important decrease of the memory requirement and computation time in the case where the tubes are modelled by surface regions. The numerical results are experimentally validated by using a 300 kW prototype, able to heat-up a water by 60°C with flow rate of 3.9 m3/h.

PL

W artykule dokonano analizy nowego urządzenia elektrotermicznego zwanego wielorurową nagrzewnicą indukcyjną, która może użyta do ciągłego nagrzewania cieczy i gazów. Zastosowano metodę elementów skończonych. Do obliczenia trójwymiarowego pola elektromagnetycznego użyto dwóch modeli numerycznych, różniących się sposobem sformułowania pola w rurach nagrzewnicy: objętościowym i powierzchniowym. Stwierdzono istotne zmniejszenie czasu obliczeń w przypadku, gdy rury są modelowane za pośrednictwem elementów powierzchniowych. Wyniki obliczeń numerycznych zweryfikowano doświadczalnie używając prototypu nagrzewnicy o mocy 300 kW, zdolnej do ogrzania wody o 60°C przy natężeniu przepływu 3,9 m3/h.

Słowa kluczowe

EN

induction heating; multi-tubular heater; numerical analysis

PL

nagrzewanie indukcyjne; nagrzewnica wielorurowa; analiza numeryczna

• Wydawca: Polish Academy of Sciences, Committee on Electrical Engineering
• Czasopismo: Archives of Electrical Engineering
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 54, nr 4
• Strony: 489--495
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys.

Twórcy

autor

Spahiu A.

• Politehnica University of Bucharest, Romania

autor

Fireteanu V.

• Politehnica University of Bucharest, Romania

autor

Nuns J.

• Electricite de France - R&D Division, France

Bibliografia

• 1. CFE/UIE, Electromagnetic Induction and Electric Conduclion. Electra Edition, 1997, pp. 210-245.
• 2. Fireteanu V., Paya B., Nuns J., Tudorache T.: Eddy currents in Thin Plates Modeled as Surface Regions. COMPEL Journal, Vol. 21, No. 4, 2002, pp. 581-590.
• 3. CEDRAT, Using regions of HYPERBJ.CONDUCTOR type. FLUX User's Guide, Vol. 4, 2002.
• 4. Nuns J., Paya B., Neau Y., Fireteanu V., Tiidorache T., Spahiu A.: Medium Frequency Induction-Heated Chemical Reactor with Cooling Enwlope of the Tank. HES -04 Proceedings, 2004, pp. 447 - 454.