Разработка трехмерной модели для исследования электромагнитных и температурных полей и параметров петлевых индукторов при нагреве вращающихся дисков турбин ГТД в программном комплексе ANSYS. Связь частоты вращения с выделением тепла во вращающемся диске.
Аннотация к работе
Исследования влияния частоты вращения на распределение внутренних источников тепла в диске за счет двух составляющих ЭДС проведены с использованием стержневых и петлевых индукторов. При увеличении частоты вращения увеличивается скорость изменения (пульсации) магнитного потока в диске и наведенная ЭДС (вторая составляющая) становится значимой в диапазоне больших частот вращения. P = P1 P2 , (1), где Р1 - мощность, выделяемая в диске за счет частоты тока, которая пропорциональна квадратному корню частоты тока, P2 - мощность, выделяемая в диске за счет вращения и зависящая от частоты вращения. При увеличении частоты вращения n увеличивается скорость изменения магнитного потока в диске и наведенная ЭДС, а также, как следствие, мощность внутренних источников тепла и интенсивность индукционного нагрева вращающегося диска. Результаты расчетов мощности, выделяющейся в диске из никелевого сплава при индукционном нагреве с учетом вращения диска с использованием стержневого и петлевого индукторов приведены на рис.Разработана конечно-элементная трехмерная модель в программном комплексе ANSYS для расчета и параметров электромагнитных и температурных полей при нагреве вращающихся дисков с использованием петлевых индукторов.
Вывод
Разработана конечно-элементная трехмерная модель в программном комплексе ANSYS для расчета и параметров электромагнитных и температурных полей при нагреве вращающихся дисков с использованием петлевых индукторов. Получены результаты исследований влияния геометрии петлевых индукторов на распределения температур во вращающемся диске. Подтверждено дополнительное выделение тепловой энергии во вращающихся дисках, что повышает эффективность индукционного нагрева с использованием петлевых индукторов. Проанализировано влияние частоты вращения на распределение внутренних источников тепла и температуры во вращающемся диске.
Список литературы
петлевой индуктор турбина тепло
1. Кувалдин А.Б. Скоростные режимы индукционного нагрева и термонапряжения в изделиях [Текст] / А.Б. Кувалдин, А.Р. Лепешкин. Монография. - Новосибирск: Изд.-во НГТУ, 2006. 286 с.
2. Пат. 2416869 Российская Федерация, МПК H02N 11/00. Способ получения энергии и устройство для его реализации / А.Б. Кувалдин, А.Р. Лепешкин, С.А. Лепешкин; Заявитель и патентообладатель НИУ “МЭИ“. - № 2010117026/07; заявл. 30.04.2010; опубл. 20.04.2011, бюл. № 11.