电磁式卷烟加热器磁热耦合数值模拟研究

发布时间：2022-01-20 07:56

　　针对电磁式卷烟加热器加热过程伴随着复杂的磁热耦合、场路分析较为不易的缺陷,采用COMSOL Multi-Physics有限元软件对电磁式卷烟加热器发热元件在空气自然对流传热过程中的温度场、涡流密度进行了计算,分析了430不锈钢和35钢作为加热体对发热元件温度分布的影响。仿真结果表明:在相同频率下,430不锈钢发热元件上温度分布均匀性不如35钢发热元件,但其热转化效率更优,并且随着频率的增加,发热元件温度及温升速率均随之增加。 

【文章来源】：陕西理工大学学报(自然科学版). 2020,36(06)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

电磁式卷烟加热器仿真模型

影响电磁式卷烟加热器发热元件温度场分布的因素众多,如发热元件材质的选择,匝数的选定,感应线圈电流的大小及频率等,相对来说,发热元件材质的选择在烟具制备过程中更为重要,其他因素在加热过程中可以依靠外部控制电路进行调控,因此分析不同铁磁性金属导体作为发热元件对电磁加热卷烟烟具温度场分布的影响具有重要指导作用。本研究分别选择了430不锈钢和35钢作为加热体,探究不同材质对发热元件加热效果的影响。图3 35钢发热元件不同频率下温度历程曲线

图2 430不锈钢发热元件不同频率下温度历程曲线将感应线圈中电流设定为5 A,加热时间设定为180 s,电源频率分别为80、85、90、95、100 kHz的情况下,分析430不锈钢发热单元及35钢发热元件表面最高温度历程曲线,如图2、图3所示。由图可知,在相同的电能参数下,430不锈钢发热单元表面温度大于35钢发热单元表面温度,其加热效率更高。发热元件表面温度随着时间的推移温度升高并趋于饱和,且随着电源频率的增加,发热元件温升速率及饱和温度均变大。

【参考文献】：
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本文编号：3598456