通道式感應(yīng)加熱中間包能夠?qū)︿撘哼M(jìn)行熱補(bǔ)償,以彌補(bǔ)與外界進(jìn)行熱交換而損失的熱量,同時(shí)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(lái)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(huì)對(duì)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(diǎn),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(duì)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(duì)雙通道式電磁感應(yīng)加熱中間包的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,根據(jù)多物理場(chǎng)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(duì)中間包的電磁場(chǎng)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(chǎng)和溫度場(chǎng)以及RTD曲線的求解。研究?jī)?nèi)容包括:不同物理場(chǎng)、不同加熱通道位置、不同加熱通道長(zhǎng)度以及不同加熱通道橫截面形狀和半徑等條件對(duì)中間包內(nèi)鋼液的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的影響。根據(jù)水力學(xué)模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了數(shù)值模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。物理實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)計(jì)算所得的中間包內(nèi)鋼液流動(dòng)的趨勢(shì)相同。兩者R... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：98 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(tái)單相交流的變壓器，多匝線圈次電流回路，在通道中流動(dòng)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(shí)，受該交變的磁通作用下，在流動(dòng)于被鐵芯匝鏈的通道了感應(yīng)電勢(shì)，如式 1.1 所示：dEdt 的 t 代表時(shí)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(dòng)，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(guò)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(duì)電得到很多研究者的認(rèn)可[14, 24, 29, 34, 35, 37]，所以對(duì)本課題的方法。方法于計(jì)算流體力學(xué)（Computational Fluid Dynamics）、計(jì)算法通過(guò)計(jì)算機(jī)直接對(duì)非線性聯(lián)立的質(zhì)量、動(dòng)量、能量及求解，該方法具有成本低、速度快、效果好等特點(diǎn)，對(duì)度場(chǎng)及夾雜物的運(yùn)動(dòng)情況等方面的預(yù)測(cè)卓有成效。導(dǎo)入ICEM CFD

【參考文獻(xiàn)】：
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