Лӯлаҳои алюминийи индуксионӣ бо гармидиҳии басомади баланд
Навигариҳои соҳаҳои гармкунӣ induction талаб кардани таҳлили тақсимоти ҳарорат дар дохили ҷузъҳои тафсон бо назардошти сохторҳои дахлдор ва хосиятҳои моддӣ. Усули ниҳоии унсурҳо (FEM) воситаи пурқувватеро барои иҷрои чунин таҳлилҳо ва оптимизатсияи равандҳои гармидиҳии индуксӣ тавассути таҳлилҳо ва симулятсияҳои ададии электромагнитӣ ва ҳароратӣ таъмин менамояд.
Ҳадафи асосии ин саҳм нишон додани имконияти истифодаи технологияи дуруст, мураккаб ва самарабахши индуксионӣ дар самтҳои тавлиди коллекторҳои офтобӣ дар асоси симулятсияи ададӣ ва таҷрибаҳои гузаронидашуда мебошад.
Тавсифи мушкилот
Ин асар бо тарҳрезии ҷузъҳои коллекторҳои офтобӣ, ки барои раванди сӯзишворӣ мувофиқанд, яъне қисмҳои қубурҳои коллекторӣ (Расми 1а). Лӯлаҳо аз хӯлаи Al A навъи 3000 бо таркиби кимиёвии дар ҷадвали 1 додашуда сохта мешаванд. Барои дӯхтан хӯлаи навъи Al 104 истифода мешавад (Ҷадвали 2) дар якҷоягӣ бо флюс Braze Tec 32/80, ки пасмондаҳояшон ғайри -коррозӣ. Фосилаи ҳарорат дар байни ҳарорати солидус ва ликвидус барои хӯлаи Al 104 575 аз 585 ° C то 650 ° C фарқ мекунад. Ҳарорати солидуси маводи найча XNUMX ° C мебошад.
Ҷадвали 1 Таркиби химиявии хӯлаи AW 3000 [wt. %]
| Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Zn | Cr | Al |
| 0.05-0.15 | 0.06-0.35 | макс. 0.1 | 0.3-0.6 | 0.02-0.20 | 0.05-0.3 | макс. 0.25 | мувозинат |
Ҷадвали 2 Таркиби химиявии хӯлаи марбут ба навъи Al 104 [wt. %]
| Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Zn | Ti | Al |
| 11-13 | 0.6 | макс. 0.3 | 0.15 | 0.1 | 0.2 | макс. 0.15 | мувозинат |
Раванди гармкунӣ истифодаи гармидиҳандаи индуксияро пешбинӣ мекунад. Системаи гармидиҳии индуксияро тавре тартиб додан лозим аст, ки ҳарорати гарм дар минтақаи муштарак дар як вақт ба даст оварда шавад (металлҳои пӯсида - хӯлаи пӯсида). Аз ин нуқтаи назар, интихоби дурусти печи индуксия, геометрия ва параметрҳои кори он (асосан басомад ва ҷараёни манбаъ) хеле муҳим аст. Шакл ва андозаҳои печи индуксионии бо об хунуккардашудаи мисӣ дар расми 1б нишон дода шудааст
Таъсири параметрҳои дахлдори гармидиҳии индуксӣ ба тақсимоти ҳарорат дар қисмҳои сӯзишвор бо истифода аз симулятсияи ададии гармкунии индуксӣ бо истифода аз рамзи барномаи ANSYS 10.0 арзёбӣ карда шуд.
Модели моделиронӣ
Мувофиқи методологияи ҳалли масъалаҳои электромагнитӣ ва ҳароратии пайвастшуда аз ҷониби FEM бо истифода аз нармафзори ANSYS 10.0 [3-5], модели симулятсияи раванди гармидиҳии индуксионӣ барои сӯзондан, аз ҷумла шароити геометрӣ, физикӣ ва шароити ибтидоӣ ва сарҳадӣ таҳия карда шудааст. Ҳадафи асосии моделиронии ададӣ муайян кардани параметрҳои оптималии гармидиҳии индуксионӣ (басомад ва ҷараёни манбаъ) барои ноил шудан ба тақсимоти зарурии ҳарорат дар минтақаи ташаккули пайвандҳо буд.
Модели пешниҳодшудаи 3D (расми 2) барои таҳлили электромагнитӣ аз модели найчаҳо, хӯлаи сӯзон, печи индуксионии бо об хунукшуда ва ҳавои атроф иборат аст (дар расми 2 нишон дода нашудааст). Дар таҳлили ҳароратӣ танҳо лӯлаҳо ва хӯлаи дӯзандагӣ ба назар гирифта шуданд. Тафсилоти шабакае, ки аз унсурҳои хаттӣ, 8 гиреҳӣ дар минтақаи ташаккули муштарак тавлид шудааст, дар расми 2б тасвир шудааст.
Расми 2 а) Модели геометрии таҳлили электромагнитӣ бидуни ҳавои атроф ва б) тафсилоти сеткаи 3D, ки дар минтақаи ташаккули пайванд тавлид шудаанд, вобастагии ҳароратии хосиятҳои барқӣ ва гармии хӯлаи AW 3000 ва хӯлаи алвии Al 104 бо истифода аз JMatPro ба даст оварда шудааст. нармафзор [6]. Пас аз он, ки маводҳои истифодашуда ғайри магнитӣ мебошанд, қобилияти нисбии онҳо µr = 1.
Ҳарорати ибтидоии масолеҳи фишурдашуда 20 ° С буд. Гуфта мешуд, ки контактҳои барқии комил ва ҳароратӣ дар сатҳи марзии маводҳо. Гуфта мешуд, ки басомади ҷараёни манбаъ дар печи индуксия 350 кГц бошад. Арзиши ҷараёни манбаъ аз фосилаи аз 600 А то 700 А муайян карда шуд. Сардшавии қубурҳои сӯзондашуда тавассути конвексияи озод ва радиатсия ба ҳаво бо ҳарорати 20 ° С ба назар гирифта шудааст. Коэффитсиенти якҷояи интиқоли гармӣ, ки ба ҳарорати сатҳи қисмҳои фишурдашуда вобастаанд, муайян карда шуд. Дар расми 3, тақсимоти ҳарорат дар ҷузъҳои сӯзондашуда пас аз ба даст овардани ҳароратҳои зарурӣ дар минтақаи муштарак барои арзишҳои интихобшудаи ҷараёнҳои манбаи татбиқшуда дар коэффисиенти гармидиҳӣ. Вақти 36 сония бо истифодаи ҷараёни манбаи 600 А ба назарам хеле тӯлонӣ менамояд. Гармии зуд, ки ҷараёни манбаи 700 А-ро татбиқ мекунад, барои гудозиши хӯлаи печ дар Al 104 кофӣ буда наметавонад. Аз ин сабаб, манбаи ҷараёни манбаъ тақрибан аз сатҳи 620 А то 640 А тавсия дода мешавад, ки боиси аз 25 то 27.5 сония гаштан мегардад .......
