Gevrek İnce Metal Sacların Çeşitli Uyarma Akımı Frekanslarıyla Isıtmak için İndüksiyonla Isıtma Sisteminin Simülasyonu ve Gerçekleştirilmesi

Abstract

İndüksiyonla ısıtma işlemi birçok farklı değişkenle ilişkili olduğundan dolayı doğrusal olmayan bir problemdir. Bu problemin matematiksel analizi oldukça zordur ve basitleştirilmesi gerekmektedir. Çoğu durumda, parametrelerin mekansal geometriye dayalı olarak hesaplanması da önem taşımaktadır. Bu çalışma indüksiyonla ısıtma probleminin bir simülasyon modelini ele almaktadır. Arşimet spiral bobininin çeşitli akımları ve frekansları altında kırılgan metal levhaların indüksiyonla ısıtma özellikleri, karmaşık yapılara bir çözüm olan COMSOL Multiphysics'in sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak simüle edilmiştir. Kısmi etkileri ayırt etmek için bobin modeli, gerçek bobinin geometrisine çok yakın olacak şekilde ayarlanmıştır. Simülasyon süreci iki aşamadan oluşmaktadır. İlk durum, frekans alanı analizinde uyarma akımı frekansının kademeli olarak arttırılmasıyla ısıtma işleminin değerlendirilmesi ile elde edilirken, ikinci durum, frekans geçici durumunda sabit frekanslı bir akımın uygulanması ve ısıtma işleminin modelde değerlendirilmesi ile elde edilir. Dolayısıyla simülasyon modeli her iki durumda da iş parçası malzemesinin doğrusal olmayan elektromanyetik ve termal özellikleri hakkında temel bilgileri sağlar. Simülasyon modeli sonuçlarını doğrulamak için bir laboratuvar modeli geliştirilip ve deneysel sıcaklık ölçümleri simülasyon sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır.