Математичне моделювання та аналіз температурних режимів вольфрамової смуги за дії квазіусталеного електромагнітного поля
Анотація
Розглянуто фізико-математичну модель для визначення питомої густини тепла Джоуля у вольфрамовій смузі та температурного поля за її індукційної термообробки квазіусталеним електромагнітним полем. Записано вихідні співвідношення двовимірних початково-крайових задач електродинаміки та теплопровідності для розглядуваної смуги. За визначальні функції вибрано дотичну до основ смуги компоненту вектора напруженості магнітного поля і температури. З використанням інтегрального перетворення Лапласа за часом та подвійних інтегральних перетворень за товщинною і поперечною координатами знаходяться вирази дотичної компоненти вектора напруженості магнітного поля, тепла Джоуля та температури. Чисельно проаналізовано зміну в часі температури у характерних точках поперечного перерізу на перехідному режимі та по всьому поперечному перерізу смуги в усталеному режимі для двох типів приповерхневого та суцільного індукційного нагріву однорідним квазіусталеним електромагнітним полем.
Посилання
Asai S. Electromagnetic Processing of Materials. Springer, Netherlands (2012). https://doi.org/10.1007/978-94-007-2645-1
Rudnev, V.; Loveless, D.; Cook, R. Handbook of Induction Heating; CRC Press: London, UK; Taylor and Francis Group: Abingdon, UK, 2018. https://doi.org/10.1201/9781315117485
Bobart, G.F. Induction heating.AccessScience. 2020.
Areitioaurtena, M., Segurajauregi, U., Akujärvi, V. et al.A semi-analytical coupled simulation approach for induction heating. Adv. Model. and Simul. in Eng. Sci. 8, 14 (2021). https://doi.org/10.1186/s40323-021-00199-0
Gantsevich, S.; Gurevich, V. Joule heat release during current flow through a nanowire. Phys. Solid State 2016, 58, 1711-1715. https://doi.org/10.1134/S1063783416080126
Musii, R.; Pukach, P.; Kohut, I.; Vovk; M.; Šlahor, Ľ. Determination and Analysis of Joule's Heat and Temperature in an Electrically Conductive Plate Element Subject to Short-Term Induction Heating by a Non-Stationary Electromagnetic Field. Energies 2022, 15, 525 https://doi.org/10.3390/en15145250
Musii R., Pukach P., Melnyk N., Vovk M., Šlahor L. Modeling of the temperature regimes in a layered bimetallic plate under short-term induction heating // Energies. - 2023. - Vol. 16, iss. 13. https://doi.org/10.3390/en16134980
Musii, R., Klapchuk, M., Goshko, L., Sydorchuk, O., Shayner, H., & Shynder, V. (2023, September). Computer analysis of the thermoelastic behavior of a steel rod with a thin copper coating during pulse electromagnetic action. In 2023 IEEE XXVIII International Seminar/Workshop on Direct and Inverse Problems of Electromagnetic and Acoustic Wave Theory (DIPED) (Vol. 1, pp. 225-228). IEEE. https://doi.org/10.1109/DIPED59408.2023.10269499
Авторське право (c) 2025 Роман Мусій, Мирослава Клапчук, Богдан Бандирський, Оксана Орищин (Автор)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
