誘導加熱炉の連成解析

交流電源に接続されたコイルの中に金属等の導体を置くと、コイルと導体は離れているにもかかわらず導体の表面が発熱します。
これは誘導現象による表皮効果で、導体の表面付近に高密度の渦電流が発生し、そのジュール熱で導体の表面が発熱したからです。
このコイルと金属で構成されるモデルでこの渦電流の発生している様子を誘導加熱連成解析ソフトウェア F-MAG-IHを使用してシミュレーションしてみました。
まず周波数応答解析機能で誘導加熱解析を行い、発熱密度分布まで計算しました。
引き続き、その発熱分布から金属内の温度分布を求めました。

※ 金属に使用した非線形磁化特性は右図の通りです。

周波数応答解析の結果は下図の通りです。

磁束密度分布コンター図 (金属部分)	磁束密度ベクトル線図 (金属部分)
渦電流密度分布コンター図(金属部分)	渦電流密度ベクトル線図(金属部分)
発熱密度分布コンター図(金属部分)

求めた発熱密度分布から、 F-MAG-IH による過渡応答解析で、温度分布を求めました。

温度分布 ( ℃ / １分後 )	温度分布 ( ℃ / ２分後 )
温度分布 ( ℃ / ３分後 )

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