电流趋肤效应的研究

本文从理论计算出发 ,对高频电流作了多方面的研究。结果表明 ,由于趋肤效应 ,感应加热的热量是从金属表层传递到内部的 ,并非金属内部同时加热 ,这对于感应加热的广泛应用有理论上的指导意义     

感应加热钢包炉电磁与结构优化

感应加热钢包炉是国外新发展的一种二次精炼及加热设备，具有高效、低能耗、无污染的特点，本文在感应加热钢包炉电磁与结构分析工作的基础上，用电磁场数值模拟方法对感应加热钢包炉的电磁设计和包壳结构进行优化。     

蝶式感应加热中间包流场与升温特性

针对传统连铸设备中间包钢液入口与浇注口距离近无法安装感应加热装置的问题，设计出一种新型蝶式感应加热中间包，并建立三维非稳态磁-热-流耦合数学模型研究电磁场对蝶式中间包内流场和温度场的影响，得到感应加热功率与升温特性间的关系.结果表明，感应电流在中间包中形成闭合回路且主要集中在通道处.偏心电磁力使得钢液在通道内产生旋流并伴有较大切向速度，流出通道的钢液向浇注室上方运动.中间包过流量为2t/min时，无感应加热情况下出口温降为7K，而有感应加热情况下，当加热功率由600kW增至1000kW，出口温升由8K增至27K.     

感应加热电源的电路结构及调功控制策略分析

随着电力电子学及功率半导体器件的发展，感应加热电源拓扑结构经过不断的完善，已形成一种固定的AC／DC／AC变换形式。本文分析了感应加热电源的电路结构及调功控制策略，认为如何设计制造大功率超高频、高性能的感应加热电源，是电力电子科技工作者的重要课题。     

感应热水机组电热交换管路的研究

基于电磁感应加热原理的感应热水机组，将排列在通有中频电流的感应线圈内的金属管路加热，使强迫流过管路内的水介质吸收热量，实现电热交换。文中以100kW／2800Hz感应热水机组实验样机采用的电热交换管路为例，对其电一热过程，热一热水加热过程中的影响因素进行了分析，并对3种不同的电热交换管路进行了实验研究与比较，据此，提出感应热水机组电热交换管路设计的基本原则。     

不同材质涂层的感应重熔工艺性研究

通过对不同磁性材料的喷涂层进行感应重熔试验，以及对重熔层进行显微分析、成份分析、相组成分析等研究，探讨了感应加热时，不同的材料磁性、不同的涂层厚度、不同的感应加热工艺参数等对重熔温度的影响，从而发现了影响涂层质量的一些规律     

浅谈感应加热技术

随着世界经济的加快发展,能源变得越来越短缺,应用感应加热技术的重要性显得尤为突出。本文简要的谈谈感应加热技术的实际应用,以及与感应加热技术相关的知识,希望为我国的感应加热技术的应用及发展添砖加瓦。     

感应加热技术的应用与发展

本世纪初,在欧洲的几个发达国家,感应加热技术开始投入应用,限于当时的设备条件,其应用水平也仅停留在小功率、小容量的中频感应熔炼炉上。随着感应加热理论的不断完善和感应加热设备的不断发展,感应加热的应用领域和应用范围也不断地扩大。目前,感应加热技术已被广泛地应用在机械制造、冶金、国防、航空航天、汽车制造以及教学、科研等诸多领域,主要用于黑色及有色金属材料的熔炼铸造、加热(整体透热和局部加热)、热处理(淬火和回火)、焊接、烧结等方面。     

铜铝高频感应焊接工艺的探究

运用新型感应加热工艺,通过固-液-固相复合法制备铜/铝复合材料.由于加热功率和加热时间会影响结合层厚度的形成,根据感应加热原理及其焊接过程中焊接速度快、铝融化温度高以及铜铝材料紧密接触等特点,对已有焊接设备进行改进.使用直径为0.1 mm、可耐高温的镍铬-镍硅（NiCr-NiSi）表面瞬态热电偶对铜铝接触面之间的温度进行测量,设计与制造了加热时间控制器及热电偶测温装置,得到在焊接过程中不同感应加热功率条件下加热温度与加热时间之间的工艺曲线,得知铜铝运用感应加热工艺进行焊接时,不同加热功率对应不同的加热时间,感应加热功率越大,加热速率越大,所用加热时间越少;当感应加热功率为12.63 kW、加热时间为24 s时,所制备的铜铝复合材料结合层效果最佳.     

高强度钢方管局部感应加热数值模拟及实验研究

为了解决高强度钢方管难变形、易开裂等成形难题，在传统冷成形工艺基础上，引入局部感应加热技术.基于矢量磁位法和物理环境法，利用ANSYS参数化设计语言建立局部感应加热电磁-温度场耦合模型.在不同加热工艺参数下进行数值模拟，并采用优化后参数进行实验研究.模拟结果表明，导磁体通过增大磁场强度，可以明显提升感应加热效率.加热频率越高，外圆角区域加热速度越快，但与内圆角区域之间的温差也越大.加热功率越高，高温区域和温度峰值越大，但外圆角区域更容易过热.实验结果表明，采用优化后的加热工艺参数，可以获得圆角半径极小、角部厚度增加且没有裂纹缺陷的高强度钢尖角方管.加热温度模拟值与实测值的误差均值约为7.57%,说明有限元模型具备良好预测精度.     

齿轮移动感应加热温度均匀性研究

风电齿轮体积庞大、结构较复杂且在感应加热时存在端部效应，导致难以实现齿廓及齿宽的均匀加热，影响最终强化质量.本文以平均温度、最大温差和相对温度浮动率作为加热效果判定指标，研究了风电齿轮在扫描感应加热过程中沿齿廓及沿齿宽方向的温度场，并对齿轮相变和淬硬情况进行分析.研究发现，一定范围内的温度均匀性在齿宽方向由齿顶至齿底逐渐提升，其原因在于齿形结构厚度的剧烈变化.在稳态位置经感应淬火强化的齿轮，齿廓方向淬硬层深度整体上几乎与宏观相变层深度保持一致，过渡区域相对较窄.阐明了齿轮扫描感应加热的效果以及强化结果，为高性能钢铁材料在风电领域广泛应用提供了研究基础.     

基于广义预测控制的中频感应加热系统温度控制

针对感应加热系统温度控制对象的特点,提出了基于广义预测控制算法的温度控制策略,并通过仿真验证了将广义预测控制应用于中频感应加热温度控制的合理性.同时也介绍了中频感应加热温度控制系统的结构及其实现方法.     

中频感应加热节能节材效果分析

通过对比分析工业煤（油，气）炉与中频感应加热炉的能耗状况，指出使用中频感应加热具有明显的节能节材效果。     

连铸中间包钢液加热方式的模拟

研究采用模型实验法，以重庆特殊钢厂弧型连铸机、成都无缝钢管厂水平连铸机为原型，探索了中间包感应加热的温度场和升温效果，实验中使用了微机采集数据，并对数据进行系统的处理，在此基础上与电渣加热模型实验比较，结果表明：两种加热方法都可以提高中间包内的钢液温度，只是温度分布有所不同。模拟感应加热的热效率可达８０％，对结果进行了无量钢化处理，推算出热态中间包的温度分布。     

侧壁式感应加热中间包磁/热/流耦合模拟

提出一种新的中间包感应加热方式,建立了三种线圈模型,模拟研究了三种线圈模型的电磁力分布及其对中间包内流场和温度场的影响,并结合RTD曲线评估了最佳线圈模型和加热功率.结果表明:感应线圈向端部移动有利于改善浇注区远端钢液流动形态及温度分布;相同加热功率条件下,U形感应加热线圈优于E形感应加热线圈,且相较于双侧对称分布U形线圈,单侧U形线圈的热效率更佳,冶金效果更好;提高感应加热功率有利于改善钢液的流动和提高铸坯的质量;对于四流中间包,加热功率为800~1 000 kW时,可达到均温补热的效果.     

螺旋翅片管轧制的中频感应加热数值模拟

在对钢管中频加热过程进行理论分析的基础上,从麦克斯韦方程组和导热微分方程出发,考虑了材料物理性能随温度变化对加热过程的影响,使用Ansys软件建立了钢管电磁-热耦合分析的有限元模型,对钢管中频感应加热问题进行了数值模拟计算. 计算结果中工件外表面温度与实测温度相差5.19%,吻合较好. 提出了感应透热深度的概念,并以此区分钢管内感应加热区域和热传导区域. 根据模拟结果讨论了钢管感应透热深度及温度分布的影响因素,并证明了双线圈感应加热工艺在工件温度分布、热效率及频率分配方面的合理性.     

感应加热中间包夹杂物的运动及去除

针对某钢厂双通道式感应加热中间包,建立了三维非稳态数学模型来研究感应加热中间包内夹杂物的运动行为和去除率.从力平衡原理出发,采用欧拉-拉格朗日方法分析了感应加热中间包内夹杂物的运动行为.建立了感应加热情况下夹杂物碰撞长大的数学模型,考察了夹杂物碰撞长大对其去除率的影响.结果表明,钢液流过通道受到紧箍作用,夹杂物会受电磁压力作用而向通道壁面运动,有利于夹杂物的去除;碰撞长大能够显著提高小粒径夹杂物的去除率;感应加热有助于夹杂物的去除,尤其是小粒径夹杂物.     

复合接触线生产的钢丝加热控制

高速铁路复合接触线的制造在我国尚属起步阶段。在采用先进的连续挤压包覆技术生产复合接触线时,钢丝的预热温度对产品的质量有重要的影响。在感应加热理论和热传导理论的基础上,建立了钢丝感应加热控制的数学模型,代入感应加热器的具体参数,用Matlab仿真对钢丝运行的在线加热建立了感应加热的控制模型,实施了复合接触线生产的钢丝连续运行感应加热的自动控制,在采用连续挤压包覆技术生产复合接触线上取得了较好的效果。     

基于感应加热电源的谐波治理研究

设计一种带有三相电源进线滤波器的超音频感应加热电源,重点解决感应加热电源谐波污染严重的问题,通过对有源滤波的研究,详细介绍一种改进型的电流谐波检测方法。改进后的有源滤波技术可以进一步提升滤波容量和补偿性能,使感性加热电源的谐波治理有更高的可控性和更迅速的响应性。并且阐述感应加热电源各个滤波环节的设计和参数计算,简单说明感应加热电源的拓扑结构。完成感应加热电源系统的设计和MATLAB的仿真,包括进线滤波器、三相桥式不控整流电路、逆变电源输入滤波电路、逆变电路和串联谐振负载电路,通过对电源线电流谐波治理前后的快速傅里叶分析,验证改进后电流谐波检测方法的有效性。     

发动机受热件热疲劳台架的感应加热特征

对发动机受热件加速热疲劳试验台架的感应加热特点进行计算分析,根据研究结果将感应加热热源简化为表面热流边界条件,建立了加热阶段零件内瞬态温度变化规律模型,借助于铸铁缸盖温度及其它试验数据的测试结果,对感应加热的加热热流密度,台架所能[达到的最大法向瞬态温度梯度等进行了计算分析,计算分析结果表明,通过选择适当的加热功率,该热疲劳台架能够实现发动机实际铸铁零件表面法向温度分布的模拟。