Ключові слова
multiphysics modeling
induction heating
coupled electromagnetic and thermal processes. багатомасштабне моделювання
мультифізичне моделювання
індукційний нагрів
зв’язані електромагнітні і теплові процеси
Як цитувати
Анотація
У роботі проводиться вивчення електротеплових процесів при індукційній обробці сегментованої жили кабелю, яка рухається в змінному магнітному полі циліндричного індуктора. Дослідження виконується на двох масштабних рівнях: у масштабі всієї жили та індуктора (шляхом розв’язання двовимірної електромагнітної задачі) та в окремому сегменті жили як її базовому елементі (за результатами електромагнітного розрахунку послідовно розв’язується тривимірна теплова задача). Проаналізовано характер розподілу густини струму, джоулевих втрат та температури в поперечному перерізі та вздовж рухомої жили. Визначено особливості нагріву жили під час термообробки та умови досягнення її необхідної температури. Бібл. 19, рис. 6.
Посилання
Rudnev V., Loveless D., Cook R., Black M. Handbook of induction heating. Marcel Dekker, Inc., 2003. 800 р. DOI: https://doi.org/10.1201/9781420028904
Lucia O., Maussion P., Enrique J.D., Burdio J.M. Induction heating technology and its applications: past developments, current technology, and future challenges. IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2014. Vol. 61. No 5. Pp. 2509–2520. DOI: https://doi.org/10.1109/TIE.2013.2281162.
Nemkov V.S., Demidovich V.B. Theory and calculation of induction heating devices. Liningrad: Energoatomizdat, 1988. 280 p. (Rus)
Podoltsev A.D., Kucheriavaia I.N. Multiscale modeling in electrical engineering. Kyiv: Institut Еlektrodinamiki NAN Ukrainy, 2011. 255 p. (Rus)
Weinan E. Principles of multiscale modeling. New York: Cambridge University Press, 2011, 488 p.
Kochmann D.M. Multiscale modeling. Mechanics & Materials Lab, Institute of Mechanical Systems. ETH Zurich, 2023. 179 р. URL: https://ethz.ch/content/dam/ethz/special-interest/mavt/mechanical-systems/mm-dam/documents/Notes/CompMultMod_Notes.pdf (accessed at 22.12.2023).
Bi J., Hanke F., Ji H., McLendon R., Todd S., Dalrymple T., Salazar-T.R. et al. Multiscale modeling for the science and engineering of materials. International Journal for Multiscale Computational Engineering. 2021. Vol. 19. Is. 3. Pp. 1–80. DOI: https://doi.org/10.1615/IntJMultCompEng.2021040247.
Giessen E., Schultz P.A., Bertin N. et al. Roadmap on multiscale materials modeling. Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 28. No 4. 043001. DOI: https://doi.org/10.1088/1361-651X/ab7150.
Chopard B., Falcone J.L., Kunzli P., Veen L., Hoekstra A. Multiscale modeling: recent progress and open questions. Multiscale and Multidisciplinary Modeling, Experiments and Design. 2018. Vol. 1. No 8. Pp. 57–68. DOI: https://doi.org/10.1007/s41939-017-0006-4.
Groen D., Knap J., Neumann P., Suleimenova D., Veen L., Leiter K. Mastering the scales: a survey on the benefits of multiscale computing software. Philosophical Transactions of the Royal Society A – Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 2019. Vol. 377. Article No 20180147. DOI: https://doi.org/10.1098/rsta.2018.0147.
Podoltsev A.D., Kucheriavaia I.N. Multiphysics modeling in electrical engineering. Kyiv: Institut Elektrodinamiki NAN Ukrainy, 2015. 255 p. (Rus)
Cross M., Croft T.N., Slone A.K., Williams A.J., Christakis N., Patel M.K., Bailey C., Pericleous K. Computational modelling of multi-physics and multi-scale processes in parallel. Internat. Journal for Computational Methods in Engineering Science and Mechanics. 2007. No. 8. Pр. 1–12. DOI: https://doi.org/10.1080/15502280601149510
Groen D., Zasada S.J., Coveney P.V. Survey of multiscale and multiphysics applications and communities. Computing in Science and Engineering. 2014. Vol. 16. Is. 2. Pр. 34–43. DOI: https://doi.org/10.1109/MCSE.2013.47.
Larson J.W. Ten organising principles for coupling in multiphysics and multiscale models. The ANZIAM Journal. 2009. Vol. 48. DOI: https://doi.org/10.21914/anziamj.v48i0.138.
Podoltsev A.D., Kucheriavaia I.N. Application of multilevel modeling to study electrothermal processes in induction heating installation. Tekhnichna elektrodynamika. Tematychnyi vypusk Problemy suchasnoi elektrotekhniky. Part 3. 2006. Pp. 17–20. (Rus)
Shydlovskyi A.K., Shcherba A.A., Podoltsev A.D., Kucheriavaia I.N., Zolotarev V.M. Induction heating of segmented conductor of power cable at the stage of its manufacture. Tekhnichna elektrodynamika. 2009. No 1. Pp. 53–60. (Rus)
Shydlovskyi A.K., Shcherba A.A., Podoltsev A.D., Kucheriavaia I.N., Zolotarev V.M. Analysis of electromagnetic processes and equivalent parameters of segmented conductors of power cables for voltage of 330 kV. Tekhnichna elektrodynamika. 2008. No 6. Pp. 7–13. (Rus)
Comsol multiphysics modeling and simulation software. URL: http://www.comsol.com (accessed at 22.12.2023)
Stolovich N.N., Mynytskaia N.S. Temperature dependences of the thermophysical properties of some metals. Minsk: Nauka i tekhnika, 1975. 157 p. (Rus)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2024 Array