|
|
Параметры нагрева: |
углеродная сталь 240 x 240 mm 5 m 390 x 390 mm 300 Hz 2905 s 1200°C |
| Рис. 1 – Геометрия |
Целью моделирования является расчёт распределения температуры в четырёхгранной заготовке при сквозном нагреве. Поскольку индуктор в несколько раз больше, чем его диаметр, можно его считать бесконечно длинным и задачу решать только в поперечном сечении. Поскольку ПО для 2D стандартно расчитывают только сечения, где ток течёт перпендикулярно этому сечению (например, продольный разрез индуктора), необходимо использовать ПО 3D. Сечение моделируется как тонкий ломтик, на сторонах которого определены условия симметрии. Поскольку четырёхгранная заготовка симметрична, можно сделать расчёт только 1/8 этого ломтика. За счёт этого достигается значительное сокращение времени расчёта.
Рис. 2 иллюстрирует распределение джоулевой теплоты в немагнитной фазе нагрева. В углах возникает меньше тепла, потому что ток сокращает путь через угол и здесь меньше плотность тока. Распределение джоулевых потерь очень зависит на глубине проникновения. В магнитной фазе, когда глубина проникновения мала, заготовка нагревается по поверхности почти равномерно. Однако эта фаза длится недолго.
Рис. 3 иллюстрирует конечное распределение температуры. Самые охлаждённые места в углах. Этому способствуют два явления: меньшее выделение тепла при индукции и большая площадь поверхности угловой области, которая рассеивает тепло излучением.
 |
|
Рис. 2 - джоулево тепло, стрелки показывают направление тока |
 |
|
Рис. 3 – Температура |
