Induksi Brazing Aluminium Tabung sareng Élmu Induksi Frékuénsi Tinggi
Novel aplikasi aréa tina pemanasan induksi peryogi analisa distribusi suhu dina komponén anu dipanaskeun kalayan memperhatoskeun struktur anu saluyu sareng sipat bahan. Metodeu unsur terhingga (FEM) nyayogikeun alat anu kuat pikeun ngalakukeun analisis sapertos kitu sareng optimalisasi prosés pemanasan induksi ngalangkungan analisis numerik éléktromagnétik sareng termal anu gandeng.
Tujuan utama sumbangan ieu pikeun nunjukkeun kamungkinan panerapan téknologi brazing induksi anu pas, canggih sareng éfisién pikeun pembuatan kolektor surya dumasar kana simulasi numeris sareng percobaan anu dilakukeun.
masalah pedaran
Karya ieu pakait sareng desain komponén pikeun kolektor surya anu cocog pikeun prosés brazing, nyaéta bagian tina ngumpulkeun tubing (Gbr. 1a). Tabung didamel tina paduan Al tina jinis AW 3000 kalayan komposisi kimia anu disajikeun dina Tabel 1. Kanggo brazing, alloy tina tipe Al 104 dianggo (Tabel 2) sasarengan fluks Braze Tec 32/80 anu résidu-sanésna henteu -korosip. Selang suhu antara solidus sareng suhu cair pikeun alloy brazing Al 104 berkisar 575 ° C dugi 585 ° C. Suhu solidus tina bahan tabung nyaéta 650 ° C.
Tabel 1 Komposisi kimia tina alloy AW 3000 [wt. %]
| Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Zn | Cr | Al |
| 0.05-0.15 | 0.06-0.35 | maksimal. 0.1 | 0.3-0.6 | 0.02-0.20 | 0.05-0.3 | maksimal. 0.25 | kasaimbangan |
Tabel 2 Komposisi kimia tina alloy brazing tina jinis Al 104 [wt. %]
| Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Zn | Ti | Al |
| 11-13 | 0.6 | maksimal. 0.3 | 0.15 | 0.1 | 0.2 | maksimal. 0.15 | kasaimbangan |
Prosés brazing nganggap panerapan manaskeun induksi. Perlu ngararancang sistem pemanasan induksi ku cara anu suhu brazing kedah dihontal dina zona gabungan (logam brazed - alloy brazing) dina waktos anu sami. Tina sudut pandang ieu, pilihan coil induksi anu pas, parameter géométri sareng operasi na (utamina frékuénsi sareng arus sumber) penting pisan. Bentuk sareng ukuran coil induksi anu didinginkan ku cai tambaga anu ditunjuk dipidangkeun dina Gambar 1b
Pangaruh parameter anu relevan pikeun manaskeun induksi kana distribusi suhu dina bagian brazed ditaksir nganggo simulasi angka pemanasan induksi ngalarapkeun kode program ANSYS 10.0.
Modél simulasi
Luyu sareng metodologi leyuran masalah éléktromagnétik sareng termal gandeng ku FEM nganggo parangkat lunak ANSYS 10.0 [3-5], modél simulasi prosés pemanasan induksi pikeun brazing dikembangkeun kalebet kaayaan géométris, fisik, sareng awal sareng wates. Tujuan utama simulasi numeris nyaéta pikeun ngartikeun parameter optimum pemanasan induksi (frékuénsi sareng arus sumber) pikeun ngahontal distribusi suhu anu diperyogikeun dina zona pembentukan gabungan.
Modél 3D anu disarankeun (Gambar 2) pikeun analisis éléktromagnétik diwangun ku modél tabung, alloy brazing, coil induksi anu didinginkan ku cai sareng hawa sakurilingna (henteu ditingalikeun dina Gambar 2). Dina analisa termal, ngan ukur tabung sareng alloy brazing anu dianggap. Detil tina bolong anu dihasilkeun tina unsur linier, 8-simpul dina zona pembentukan gabungan digambarkan dina Gambar 2b.
Gambar 2 a) Modél géometrik pikeun analisis éléktromagnétik tanpa hawa sakurilingna sareng b) detail tina bolong 3D anu dihasilkeun dina zona formasi gabungan. Gumantungna suhu sipat listrik sareng termal tina alloy AW 3000 sareng al 104 brazing alloy diala nganggo JMatPro parangkat lunak [6]. Saatos kanyataan yén bahan anu dilarapkeun non-magnét, perméabilitas relatifna µr = 1.
Suhu awal bahan brazed nyaéta 20 ° C. Kontak listrik sareng termal anu sampurna dina permukaan wates bahan anu sakuduna. Frékuénsi arus sumber dina coil induksi kedahna 350 kHz. Nilai arus sumber diartikeun tina interval ti 600 A dugi 700 A. Pendinginan tabung brazed ku konveksi bébas sareng radiasi kana hawa kalayan suhu 20 ° C diperhitungkeun. Gabungan koefisien mindahkeun panas gumantung kana suhu permukaan bagéan brazed didefinisikeun. Dina Gambar 3, sebaran suhu dina komponén brazed saatos ngahontal suhu anu diperyogikeun dina zona gabungan ditingalikeun pikeun nilai anu dipilih tina arus sumber anu diterapkeun induksi pemanasan coil. Waktos 36 detik nganggo arus sumber 600 A sigana rada lami. Panas manaskeun anu nerapkeun sumber arus 700 A henteu cekap kanggo lebur tina al 104 brazing alloy. Kusabab kitu sumber arus sakitar tingkat 620 A dugi 640 A disarankeun ngarah kana waktos anu brazing tina 25 dugi 27.5 detik ……
