ELCUT^TM

Ссылка на первоисточник: Официальный сайт ELCUT^TM это мощный современный комплекс программ для инженерного моделирования электромагнитных, тепловых и механических задач методом конечных элементов.: http://www.tor.ru/elcut/advanced/ihd_r.htm

         Рассчитать картину теплового поля. Построить графики распределения температуры по толщине стенки и по длине трубы. Найти мощность тепловыделения в стенке трубы.

         Тип задачи: Осесимметричная связанная задача магнитного поля переменных токов и теплопредачи.

         Геометрия:

         Исходные данные:

         Наружный радиус трубы: 90 мм.

         Толщина стенки трубы: 8 мм.

         Длина трубы: 1260 мм.

         Наружный радиус индуктора: 110 мм.

         Толщина индуктора: 20 мм.

         Длина индуктора: 800 мм.

         Относительная магнитная проницаемость стали трубы равна 100.

         Относительная магнитная проницаемость проводников индуктора и воздуха равна 1.

         Удельная электропроводность стенки трубы равна 7 000 000 См/м.

         Удельная электропроводность проводников обмотки равна 56 000 000 См/м.

         Действующее значение плотности тока в индукторе J = 92 500 000 А.

         Частота тока f = 2400 Гц.

         Теплопроводность материала индуктора l = 380 Вт/К·м.

         Теплопроводность материала трубы l = 25 Вт/К·м.

         Теплопроводность воздуха l = 0.01 Вт/К·м.

         Коэффициент конвективной теплоотдачи внешней поверхности трубы &alfa = 800 Вт/К·м2.

         Коэффициент конвективной теплоотдачи внутренней поверхности трубы &alfa = 600 Вт/К·м2.

         Температура окружающей среды T0 = 25 С°.

         Решение:

         1. Картина теплового поля:

         2. График распределения температуры по толщине стенки трубы:

         3. График распределения температуры по длине трубы:

         4. Мощность тепловыделения в стенке трубы:

         Среднее значение P = 525340 Вт.

         Максимальная величина P = 887100 Вт.

         Размах колебаний P = 361760 Вт.