Zastosowanie numerycznej symulacji do analizy pracy i projektowania cylindrycznych nagrzewnic indukcyjnych skośnych

• Autorzy: Kurek, K.

Warianty tytułu

EN

Application of numerical simulation for analysis of through induction heater's work and design for charges with axial symmetry

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono dwuwymiarową analizę procesu nagrzewania indukcyjnego, obejmującą sprzężone pole elektromagnetyczne i temperaturowe w układzie osiowosymetrycznym. Na podstawie analizy danych literaturowych oraz rezultatów wstępnych prac własnych sformułowano tezę, że zastosowanie symulacji komputerowej procesu nagrzewania w indukcyjnym układzie grzejnym stwarza racjonalne podstawy projektowania nagrzewnic indukcyjnych, gwarantując uzyskanie założonego efektu techniczno-ekonomicznego. Opracowano modele obliczeniowe uwzględniające specyficzne cechy procesu nagrzewania wsadu o zmieniających się właściwościach. Na ich podstawie zbudowano algorytmy numeryczne umożliwiające modelowanie procesu nagrzewania do analizy pracy i projektowania nagrzewnic. Przetestowano także przydatność programów profesjonalnych do zagadnień związanych z grzejnictwem indukcyjnym, uzupełniając je własnymi procedurami rozszerzającymi możliwości obliczeniowe tych programów. Przedstawiono analizę kosztów budowy oraz eksploatacji nagrzewnic umożliwiającą podejmowanie trafnych ekonomicznie decyzji inwestycyjnych bądź projektowych. Wykonane badania laboratoryjne i przemysłowe prototypów nagrzewnic sieciowej częstotliwości ze wzbudnikami oraz średniej częstotliwości umożliwiły weryfikacje doświadczalną modeli obliczeniowych oraz wyników obliczeń numerycznych, potwierdzając przyjętą tezę pracy, dając zarazem podstawę do wykorzystania symulacji komputerowej w praktyce projektowej nagrzewnic indukcyjnych.

EN

A two-dimensional analysis of the induction heating process containing coupled electromagnetic and thermal fields in the system with axial symmetry has been presented. Basing on a literature data's analysis and the results of the own preliminary work a thesis has been stated that the application of a heating process' computer simulation in the induction heating system creates a rational basis of induction heaters' design ensuring the predicated technically-economical effect. Calculation models have been worked out taking into account features of the charge's heating with changing properties. Numerical algorithms have been built on their base enabling heating process' modelling for the work's analysis and heater's design. Utility of professional programs for the problems connected with induction heating has been tested complementing them with own procedures extending calculation possibilities of the programs. An analysis of building and running costs of the heaters has been presented enabling economically proper investment and design decisions. Carried out laboratory and industrial tests of main frequency heaters' prototypes with multilayer inductors and medium frequency ones have enabled experimental verification of the calculation models and the numerical calculations' results confirming the paper's thesis, in the same time giving the basis for application of the computer simulation in the induction heaters' design routine.

Słowa kluczowe

PL

nagrzewnica indukcyjna; symulacja numeryczna; nagrzewnice; symulacja komputerowa

• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Hutnictwo / Politechnika Śląska
• Rocznik: 1998
• Tom: z. 53
• Strony: 1-86
• Opis fizyczny: Bibliogr. 142 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kurek, K.

• Katedra Elektrotechnologii Politechniki Śląskiej, 44-100 Gliwice, ul. Krasińskiego 8, tel. [phone],