通道式感應(yīng)加熱中間包能夠?qū)︿撘哼M(jìn)行熱補償,以彌補與外界進(jìn)行熱交換而損失的熱量,同時由感應(yīng)生成的電磁力能促進(jìn)鋼液中夾雜物的去除起到凈化鋼液的目的,因此受到越來越多的研究者的關(guān)注。雖然已有研究指出了通道的幾何參數(shù)不同會對中間包的加熱效率和夾雜物去除效果產(chǎn)生較大影響的觀點,但是就這些方面的研究卻仍然不夠具體全面,所以有必要針對加熱通道的安裝位置和幾何參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究。本文針對雙通道式電磁感應(yīng)加熱中間包的流場和溫度場進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,根據(jù)多物理場耦合的方法利用多款軟件進(jìn)行了求解工作,使用SolidWorks軟件完成3D建模,由ANSYS的ICEM-CFD模塊進(jìn)行網(wǎng)格劃分,利用Maxwell軟件完成對中間包的電磁場求解,將求解所得的焦耳熱以及電磁力的結(jié)果分別使用直接耦合和編寫UDF文件的方式與Fluent進(jìn)行耦合進(jìn)行流場和溫度場以及RTD曲線的求解。研究內(nèi)容包括:不同物理場、不同加熱通道位置、不同加熱通道長度以及不同加熱通道橫截面形狀和半徑等條件對中間包內(nèi)鋼液的流場和溫度場的影響。根據(jù)水力學(xué)模型實驗結(jié)果驗證了數(shù)值模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。物理實驗和數(shù)學(xué)計算所得的中間包內(nèi)鋼液流動的趨勢相同。兩者R... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

有芯感應(yīng)加熱中間包示意圖

圖 1.2 中間包鋼液加熱電磁通路示意圖Figure 1.2 Schematic of electro-magnetic circle of induction heating tundis路情況而言，可以把它看作一臺單相交流的變壓器，多匝線圈次電流回路，在通道中流動的鋼液則可以近似認(rèn)為是只有一匝流回路。根據(jù)變壓器的工作原理可知，當(dāng)單相工頻交流電源在圈的反饋后，即刻就在磁導(dǎo)體鐵芯的閉合磁路中產(chǎn)生了同樣為。同時，受該交變的磁通作用下，在流動于被鐵芯匝鏈的通道了感應(yīng)電勢，如式 1.1 所示：dEdt 的 t 代表時間，由于鋼液是良好的導(dǎo)體具有導(dǎo)電性，該感應(yīng)電液中感生出了感應(yīng)電流：J E

冶金現(xiàn)象的發(fā)生都伴隨著鋼液的流動，因此觀察鋼液在為了研究中間包冶金效果最基本的途徑。不過中間包在種高溫且半封閉的環(huán)境，而且受限于技術(shù)及研究成本等行直觀系統(tǒng)的研究，所以采用數(shù)學(xué)模擬的方法開展對電得到很多研究者的認(rèn)可[14, 24, 29, 34, 35, 37]，所以對本課題的方法。方法于計算流體力學(xué)（Computational Fluid Dynamics）、計算法通過計算機(jī)直接對非線性聯(lián)立的質(zhì)量、動量、能量及求解，該方法具有成本低、速度快、效果好等特點，對度場及夾雜物的運動情況等方面的預(yù)測卓有成效。導(dǎo)入ICEM CFD

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3294341