مطالعه عددی تأثیر تعداد حلقه‌های پیچه برگرمای تولید شده در فرایندگرمای القایی در مدل سه‌بعدی

Abstract

مدل‌سازی کامپیوتری جهت طراحی القاگرها برای کاربردهای متفاوت در فرایند گرمای القایی اغلب برای صرفه‌جویی در هزینه­های ناشی از خطا و آزمون ضرورری به نظر می­رسد. در این مقاله تأثیر تعداد حلقه­های پیچه در فرایند گرمای القایی با حل عددی معادلات ماکسول با استفاده از روش المان محدود و به کمک بسته نرم‌افزاری کامسول مولتی فیزیک، در سه بعد بررسی شده است. بررسی تأثیر تعداد حلقه­های پیچه در مقدار و الگوی گرمای تولید شده در قطعه ­کار برای کاربردهای ویژه در صنعت و تکنولوژی خیلی مهم و حیاتی است. زیرا تعداد حلقه­های پیچه یکی از عوامل‌های مهم در طراحی دستگاه‌­های گرمای القایی است. در ابتدا یک پیچه تک‌حلقه­ای در مدل سه بعدی شبیه‌سازی شده و سپس پیچه‌هایی چند حلقه­ای با تعداد حلقه­های 2، 3 و 4 لحاظ ­شده­اند. از ولتاژ 200 ولت متناوب با بسامد یک کیلوهرتز، به­عنوان منبع تولید میدان‌های الکترومغناطیسی بهره گرفته ­شده است. نتایج حاصل از محاسبات عددی نشان می­دهد تعداد حلقه­های پیچه تأثیر قابل ملاحظه­ای بر کمیت­هایی مانند توزیع و شدت چگالی شار مغناطیسی، چگالی جریان­ های گردابی در قطعه کار و همچنین گرمای حجمی تولید شده در پیچه و قطعه کار دارد.