輸送管道中頻感應加熱雙場耦合及優(yōu)化設計.pdf

1、獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得云洼王些態(tài)堂或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學位論文作者簽名：瘍式)哥l簍字日期跏，∥年；月鄉(xiāng)日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解丞洼王些太堂有關保留、使用學位論

2、文的規(guī)定。特授權丟洼王些態(tài)堂可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學校向國家有關部門或機構送交論文的復印件和磁盤。(保密的學位論文在解密后適用本授權說明)學位論文作者簽名：扇門，本J‘簽字日期矽，f年多月弓日導師簽名：簽字日期：矽，／年鄉(xiāng)月鄉(xiāng)日摘要為了提高石油、天然氣等輸送管道的質(zhì)量，本文針對輸送管道中頻感應加熱熱處理工藝參數(shù)優(yōu)化問題進行了研究。利用COMSO

3、L軟件建立了輸送管道中頻感應加熱的磁熱雙場耦合仿真模型，分析了管道工件內(nèi)部電磁場，渦流場和溫度場的變化規(guī)律，獲得了感應加熱的各主要參數(shù)對加熱效果的影響，探索了感應器設計的指導原則和工藝參數(shù)的改進措施。本文的研究內(nèi)容主要包括：首先在電磁場理論和傳熱學原理的基礎上，運用相量法建立了輸送管道感應加熱的不均勻內(nèi)熱源模型，解釋了管道加熱溫度分布不均勻的問題。同時引入磁矢位建立了感應加熱的電磁場數(shù)學模型和溫度場數(shù)學模型。然后結(jié)合輸送管道中頻感應熱熱

4、處理的特點，建立了輸送管道和感應線圈的二維軸對稱計算模型，設置了電磁場和溫度場的邊界條件，并對該模型進行了有限元網(wǎng)格劃分。為了更好的模擬管道在中頻感應加熱過程中溫度場、電磁場和渦流場的變化規(guī)律，與傳統(tǒng)采用定值熱物理參數(shù)的有限元分析不同，本文所采用熱物理參數(shù)是隨溫度變化的。在此基礎上，獲得了熱影響區(qū)的電磁場和溫度場分布情況，并研究了中頻感應加熱電參數(shù)(電流，頻率)和線圈結(jié)構參數(shù)等對輸送管道溫度場的影響。最后進行實際工況下輸送管道中頻感應加