燃油式热熔釜3D建模及其温度场仿真

为了得到燃油热熔釜在稳态加热条件下热熔釜釜壁的温度场分布情况.文中采用热平衡计算法对燃油热熔釜系统燃烧室内的热量分布进行了理论分析,并在恒流密度加热情况下,利用Fluent软件对燃油热熔釜热熔釜壁的温度场进行了仿真分析.仿真结果表明:在热流密度q=9 809.1W/m2加热情况下,热熔釜壁釜壁平均温度为330℃,仿真结果跟实际测得数据基本相符.     

感应加热电饭煲电磁场与漏磁分析

为了研究感应加热电饭煲空间电磁场对其热效率的影响,以一台1 300 W感应加热电饭煲为例,利用ANSOFT软件建立样机三维电磁场有限元模型.在其他条件不变的情况下,分别采用两种磁条结构分析比较了样机模型中电磁场与输出涡流功率的分布情况,并且对样机的漏磁情况进行了分析.将实验测得的漏磁、热效率与仿真值进行对比,验证了仿真方法的正确性.有限元法对感应加热电饭煲电磁场与漏磁的分析结果为相关感应加热系统的优化设计、安全使用提供了参考.     

轴承内环感应加热拆卸器的研制及其有限元仿真

在理论分析的基础上,研制了基于工频感应加热技术的轴承内环感应拆卸器。通过ANSYS有限元软件,构建了感应拆卸器的基本模型。对感应加热过程中拆卸器内的电磁场和工件内的温度场进行了计算机仿真,得出了磁场强度和温度的分布规律及温度对时间历程的变化规律。仿真结果不仅证明了涡流集肤效应的存在,而且通过对拆卸器磁场和温度场的有限元耦合分析,获得了轴承内环拆卸器的设计参数。通过对轴承内环感应加热温度的测试实验,证明了计算机仿真的正确性。     

高频感应加热电源系统设计

针对感应加热电源在小型工件的热处理和焊接等工业加工技术方面,存在功率不集中、输出频率较低和工作状态不稳定等问题,设计了一台1 MHz/5 k W的高频感应加热电源.给出了整流滤波电路、全桥逆变电路、信号处理电路、隔离变压器等的设计过程和相应的硬件电路图.构建了感应加热电源闭环控制系统的仿真模型.通过仿真验证了所提出的基于模糊控制算法的移相调功(pulse skip modulation,PSM)和调频调功(pulse frequency modulation,PFM)双闭环控制的有效性.搭建实验平台,完成了信号处理电路检测及光耦实验,并对实验数据进行曲线拟合并分析得出误差百分比低于5%,从而验证了硬件电路设计的合理性.     

管道感应加热过程的计算机模拟

研究管道感应加热的数学模型,推导有限元分析计算公式,编制轴对称零件感应加热过程的计算机仿真软件,并对一典型厚壁管道的感应加热过程进行了数值仿真,给出了温度场的仿真结果。本文的计算机仿真结果,对管道感应加热过程中工艺参数的确定有指导意义。     

感应加热电饭煲涡流场与温度场分析

为了研究感应加热电饭煲的工作情况及相关结构参数对其性能的影响,以一台1 300 W感应加热电饭煲为例,建立了以sus430为主要涡流发热材料的三维电磁场有限元模型,分析了导体中涡流场的分布情况,并分别改变相关结构参数比较涡流功率的变化趋势.利用workbench软件分析研究其温度场,将仿真结果与样机实测温度值对比,验证了仿真方法的正确性.通过有限元法对感应加热电饭煲三维涡流场和三维温度场的研究,为相关感应加热系统的优化设计提供了可靠依据.     

热熔回流工艺参数对微球形结构高度影响的仿真研究

应用Marc软件仿真光刻胶熔融变形过程,研究热熔回流工艺参数对尺寸规格D×h为Ф500μm×66μm的微圆柱光刻胶熔融后微球形结构高度的影响.对仿真结果进行正交实验法分析,得出最佳工艺参数组合;对仿真结果进行单因素实验法分析,研究不同工艺参数对微球形结构高度的影响规律.结果表明,最佳工艺参数组合:加热速率1℃/8,加热温度110℃,保温时间45 min;工艺参数对微球形结构高度的影响顺序为:保温时间>加热速率>加热温度.     

空冷式感应炉熔炼铝合金的实验研究

感应加热具有加热速度快、效率高、污染少的特点,而空冷感应加热在生产上更具有节约水资源、生产设备简单、运行安全以及维护方便等优点.本文在研制的空冷式感应加热试验装置上进行了感应加热及熔炼铝合金物料的实验,获得了熔炼过程中坩埚壁及物料的温度变化以及该感应炉的热效率数据.实验研究表明,熔炼铝合金的过程中,坩埚外壁温度分布均匀,绞线温度远低于漆包线耐热温度,炉体设备工作正常;用空冷式感应加热铝合金物料,其热效率大于70%,比电阻炉和火焰炉效率高10%～20%,节能效果显著.空冷式绞线感应炉,与水冷式感应炉相比,具有结构简单、维护方便、节约水资源等优点.空冷式感应加热炉用于金属物料的加热和熔化基本可行.     

钢板低频感应回火数值模拟和试验分析

针对快速感应回火热处理方法,以5mm厚的45钢板为研究对象,根据有限元法中的电磁—热耦合技术,建立钢板感应加热回火的有限元模型,并利用自制单线圈低频感应加热装置,分别对钢板的感应回火过程进行数值模拟计算和试验研究,分析了电流、频率及加热时间对于钢板温度的影响规律及加热效果.结果表明:计算结果与试验结果基本吻合,将感应加热应用于钢板的回火处理是可行的,电流及频率对钢板的加热效果均有影响,通过控制加热过程中的电流、频率及加热时间能够满足钢板的回火要求.     

大型厚壁筒体内壁感应加热三维温度场的数值模拟

采用有限元方法对大型厚壁筒体的内壁感应加热工艺进行了数值研究。设计了一种适合内壁感应加热的弧形面感应加热器,基于ANSYS软件建立了内壁感应加热的三维瞬态电磁场和温度场模型。分析了感应加热参数如线圈电流大小、频率、匝数、加热间距等因素对筒壁温度分布的影响。结果表明:增大线圈电流大小、频率和匝数会极大地改善了加热效果,减少线圈与工件的距离也能提高加热效率。采用感应加热参数进行感应加热实验,实验结果与预测值吻合较好。     

车轴感应淬火温度场的数值模拟研究

应用感应加热理论,引入复矢量磁位建立了感应加热淬火电磁场、温度场的有限元分析模型。运用通用有限元分析软件ANSYS对感应加热淬火温度场进行了数值模拟。结果表明,数值模拟结果与工程实际应用工况基本一致。     

Q235小H型钢轧制过程温度场有限元分析

小H型钢成品的组织性能与轧制过程的温度紧密相关,特别是终轧的温度.结合现场测量结果,应用有限元分析软件对轧制过程的温度场进行模拟,并通过对Q235小H型钢轧制过程各轧制阶段温度的实际测量,与有限元分析结果进行比较,两者误差较小,验证了有限元分析结果的正确性,得到了各阶段H型钢断面温度分布特点以及内外温差值.分析结果对制定加热温度、轧制过程冷却参数、轧制工艺参数和进行轧后控冷等提供了有效参考     

热轧板坯加热温度场有限元模拟

采用有限元法,建立了热轧步进式加热炉内板坯三维温度场的数值计算模型.通过现场拖偶实验确定了板坯加热的边界条件,并验证了模型计算结果的准确性.计算结果表明,在保证板坯加热质量的前提下,提高加热炉预热段炉温、板坯入炉温度有利于缩短板坯在加热炉内的加热时间,提高加热炉生产效率.     

热风加热沥青路面冲击射流共轭传热特性

为提高热风加热沥青路面的就地再生加热效果,基于热风冲击射流对流换热和沥青路面内部导热的共轭传热过程,建立了热风加热沥青路面的冲击射流共轭传热理论模型,选取有限容积法得到了共轭传热模型的通用离散方程,采用压力-速度耦合半隐式算法(semi-implicit method for pressure linked equations, SIMPLE)获得了整个求解域内温度场分布,选取平均热流密度和平均换热系数反映沥青路面加热效果,通过正交试验研究了热风出口速度和热风出口温度对路面加热效果的影响程度。仿真和试验结果表明：理论计算与实验温度场分布趋势吻合度高,两者平均误差为8.4%;平均热流密度和平均换热系数在加热初期均从最大值急剧下降,而后下降幅度逐渐减小趋于平衡,两者的仿真计算与实验结果趋势相同,平均误差分别为6.4%和7.8%;热风出口速度和热风出口温度对平均热流密度均有显著影响,热风出口速度对平均换热系数有显著影响,热风出口温度对平均换热系数的影响相较于平均热流密度指标表现为不显著。研究结果为后续沥青路面就地热再生热风加热温度控制和加热器设计提供了理论依据。     

高温超高压釜加热过程的预测模型与研究

高温超高压釜是油田射孔器检测装置的主要设备,由于其超高压的特殊工艺条件以及多层介质的复合传热,使得釜内油温的控制变得十分复杂,为此建立了高温超高压釜体到腔内液压油的非稳态传热模型,通过计算机仿真,分析了其温度场的分布状况,为油温的高精度控制方案的设计提供了参考依据。     

红外加热器在热定型机改造上的应用

针对棉织物印染行业中所应用的热定型机热效率低、耗能多等问题，结合某厂实际，对该设备进行了改造，即将热风式加热改为红外辐射加热。实用结果表明，节电效率可达６２．７％，同时对节电机理进行了分析。     

红外热风协同加热实验台结构设计与仿真验证

为了分析多种加热因素耦合作用对路面加热效果的影响规律,进行沥青路面红外辐射与热风协同加热实验研究,在分析沥青路面协同加热机理与考虑协同实验的具体要求基础上,设计了实验台的具体结构形式,并建立了沥青路面与实验台的协同加热仿真模型,借助CFD仿真软件进行仿真分析,实现协同加热实验台结构优化与加热性能仿真验证分析。结果表明:所设计的协同实验台能够满足红外辐射与热风协同加热实验所需的加热距离和风速要求范围,实现热风均匀分布;协同加热板在加热距离调整时能够均匀加热路面;热风发生箱能够持续为加热实验提供温度稳定、风速可控的热风,验证了实验台的加热性能等能够满足热再生协同加热多因素耦合实验研究的要求,可为协同加热实验台的设计制造与未来沥青路面热再生协同加热装置的研发提供依据。     

隧道式感应加热中间包钢液流动状态的数学模拟

用数学模拟方法,在不同包型条件下,对隧道式感应加热中间包流体流动状态进行了研究,探讨了有利于去除夹杂物,减少热损和温度调控的包型结构。