可調(diào)氣隙超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱器樣機(jī)仿真與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、目前超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱器的磁體設(shè)計(jì)均為固定氣隙結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的直流感應(yīng)加熱器無法滿足工業(yè)生產(chǎn)中鋁棒軸向加熱溫度分布可調(diào)的需求。為此，本文提出了可調(diào)氣隙結(jié)構(gòu)的磁體設(shè)計(jì)，從實(shí)驗(yàn)和仿真兩個角度對可調(diào)氣隙結(jié)構(gòu)直流感應(yīng)加熱器進(jìn)行研究。
　　在實(shí)驗(yàn)方面，本文制造直流感應(yīng)加熱器小型實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，改變樣機(jī)氣隙結(jié)構(gòu)，進(jìn)行包括平行氣隙結(jié)構(gòu)、凹形氣隙結(jié)構(gòu)和階梯形氣隙結(jié)構(gòu)下的加熱實(shí)驗(yàn)。對不同尺寸鋁棒進(jìn)行直流感應(yīng)加熱實(shí)驗(yàn)，分析不同尺寸鋁棒感應(yīng)加熱溫度分布情況。在雙

2、邊氣隙結(jié)構(gòu)調(diào)整方式基礎(chǔ)上提出了單邊氣隙結(jié)構(gòu)調(diào)整方式，對比分析兩種氣隙結(jié)構(gòu)調(diào)整方式對加熱溫度分布的影響。在仿真方面，本文利用有限元仿真軟件對鋁棒直流感應(yīng)加熱過程進(jìn)行模擬仿真，搭建電磁場和溫度場模型，數(shù)值計(jì)算鋁棒感應(yīng)加熱溫度分布。本文的有限元仿真模型與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致，能夠模擬鋁棒直流感應(yīng)加熱過程，輔助分析鋁棒直流感應(yīng)加熱效果。
　　實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果表明，通過調(diào)節(jié)直流感應(yīng)加熱器樣機(jī)的氣隙結(jié)構(gòu)，可以調(diào)整鋁棒所處氣隙空間磁感應(yīng)強(qiáng)度分布，進(jìn)而