ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಬ್ರೇಜಿಂಗ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ತಾಪನದೊಂದಿಗೆ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಟ್ಯೂಬ್ಗಳು

ನ ಕಾದಂಬರಿ ಅನ್ವಯಗಳ ಪ್ರದೇಶಗಳು ಇಂಡಕ್ಷನ್ ತಾಪನ ಅನುಗುಣವಾದ ರಚನೆಗಳು ಮತ್ತು ವಸ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಂಡು ಬಿಸಿಯಾದ ಘಟಕಗಳೊಳಗಿನ ತಾಪಮಾನ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಸಂಯೋಜಿತ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳು ಮತ್ತು ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಅಂತಹ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಇಂಡಕ್ಷನ್ ತಾಪನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್ ಮಾಡಲು ಸೀಮಿತ ಅಂಶ ವಿಧಾನ (ಎಫ್‌ಇಎಂ) ಒಂದು ಪ್ರಬಲ ಸಾಧನವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಮತ್ತು ನಡೆಸಿದ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಸೌರ ಸಂಗ್ರಾಹಕರ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಸರಿಯಾದ, ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಬ್ರೇಜಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುವುದು ಈ ಕೊಡುಗೆಯ ಮುಖ್ಯ ಉದ್ದೇಶವಾಗಿದೆ.

ಸಮಸ್ಯೆಯ ವಿವರ

ಈ ಕೆಲಸವು ಬ್ರೇಜಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಸೌರ ಸಂಗ್ರಾಹಕಗಳ ಘಟಕಗಳ ವಿನ್ಯಾಸದೊಂದಿಗೆ ವ್ಯವಹರಿಸುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ ಕೊಳವೆಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುವ ಭಾಗಗಳು (ಚಿತ್ರ 1 ಎ). ಕೋಷ್ಟಕಗಳನ್ನು 3000 ರಲ್ಲಿ ನೀಡಲಾದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆಯೊಂದಿಗೆ AW 1 ಪ್ರಕಾರದ ಮಿಶ್ರಲೋಹದಿಂದ ಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬ್ರೇಜಿಂಗ್‌ಗಾಗಿ, ಅಲ್ 104 ಪ್ರಕಾರದ ಮಿಶ್ರಲೋಹವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಟೇಬಲ್ 2) ಜೊತೆಗೆ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಬ್ರೇಜ್ ಟೆಕ್ 32/80 ಜೊತೆಗೆ ಅವಶೇಷಗಳು ಅಲ್ಲ -ಕಾರ್ರೋಸಿವ್. ಅಲ್ 104 ಬ್ರೇಜಿಂಗ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹಕ್ಕೆ ಸಾಲಿಡಸ್ ಮತ್ತು ಲಿಕ್ವಿಡಸ್ ತಾಪಮಾನದ ನಡುವಿನ ತಾಪಮಾನದ ಮಧ್ಯಂತರವು 575 from C ನಿಂದ 585. C ವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಟ್ಯೂಬ್ ವಸ್ತುವಿನ ಘನ ತಾಪಮಾನವು 650. C ಆಗಿದೆ.

ಕೋಷ್ಟಕ 1 AW 3000 ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆ [wt. %]

ಕೋಷ್ಟಕ 2 ಅಲ್ 104 ಪ್ರಕಾರದ ಬ್ರೇಜಿಂಗ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆ [wt. %]

ಬ್ರೇಜಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಇಂಡಕ್ಷನ್ ತಾಪನದ ಅನ್ವಯವನ್ನು oses ಹಿಸುತ್ತದೆ. ಜಂಟಿ ವಲಯದಲ್ಲಿ (ಬ್ರೇಜ್ಡ್ ಲೋಹಗಳು - ಬ್ರೇಜಿಂಗ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹ) ಒಂದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬ್ರೇಜಿಂಗ್ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಸಾಧಿಸುವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ತಾಪನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ. ಈ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ, ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಕಾಯಿಲ್ನ ಸರಿಯಾದ ಆಯ್ಕೆ, ಅದರ ಜ್ಯಾಮಿತಿ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ನಿಯತಾಂಕಗಳು (ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ಮೂಲ ಪ್ರವಾಹ) ಬಹಳ ಮುಖ್ಯ. ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿದ ತಾಮ್ರದ ನೀರು-ತಂಪಾಗುವ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಕಾಯಿಲ್‌ನ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಆಯಾಮಗಳನ್ನು ಅಂಜೂರ 1 ಬಿ ಯಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ

ಪ್ರೋಗ್ರಾಂ ಕೋಡ್ ANSYS 10.0 ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ತಾಪನದ ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಬ್ರೇಸ್ಡ್ ಭಾಗಗಳಲ್ಲಿನ ತಾಪಮಾನ ವಿತರಣೆಯ ಮೇಲೆ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ತಾಪನದ ಸಂಬಂಧಿತ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ನಿರ್ಣಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಮಾದರಿ

ANSYS 10.0 ಸಾಫ್ಟ್‌ವೇರ್ [3-5] ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಎಫ್‌ಇಎಂನಿಂದ ಜೋಡಿಸಲಾದ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಸಮಸ್ಯೆಗಳ ಪರಿಹಾರದ ವಿಧಾನಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ, ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ, ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ಆರಂಭಿಕ ಮತ್ತು ಗಡಿ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಬ್ರೇಜಿಂಗ್‌ಗಾಗಿ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ತಾಪನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಜಂಟಿ ರಚನೆಯ ವಲಯದಲ್ಲಿ ಅಗತ್ಯವಾದ ತಾಪಮಾನ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಇಂಡಕ್ಷನ್ ತಾಪನದ (ನಿಯತಾಂಕ ಮತ್ತು ಮೂಲ ಪ್ರವಾಹ) ಗರಿಷ್ಠ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸುವುದು ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ನ ಮುಖ್ಯ ಉದ್ದೇಶವಾಗಿತ್ತು.

ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ಸೂಚಿಸಲಾದ 3D- ಮಾದರಿ (ಚಿತ್ರ 2) ಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳ ಮಾದರಿ, ಬ್ರೇಜಿಂಗ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹ, ನೀರು-ತಂಪಾಗುವ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಕಾಯಿಲ್ ಮತ್ತು ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಗಾಳಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ (ಚಿತ್ರ 2 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿಲ್ಲ). ಉಷ್ಣ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ, ಕೊಳವೆಗಳು ಮತ್ತು ಬ್ರೇಜಿಂಗ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ. ಜಂಟಿ ರಚನೆಯ ವಲಯದಲ್ಲಿನ ರೇಖೀಯ, 8-ನೋಡ್ ಅಂಶಗಳಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಜಾಲರಿಯ ವಿವರವನ್ನು ಚಿತ್ರ 2 ಬಿ ಯಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಚಿತ್ರ 2 ಎ) ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಗಾಳಿಯಿಲ್ಲದೆ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಮಾದರಿ ಮತ್ತು ಬಿ) ಜಂಟಿ ರಚನೆಯ ವಲಯದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ 3 ಡಿ ಜಾಲರಿಯ ವಿವರ. ಎಡಬ್ಲ್ಯೂ 3000 ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಮತ್ತು ಅಲ್ 104 ಬ್ರೇಜಿಂಗ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ತಾಪಮಾನ ಅವಲಂಬನೆಗಳನ್ನು ಜೆಮ್ಯಾಟ್‌ಪ್ರೊ ಬಳಸಿ ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ ಸಾಫ್ಟ್‌ವೇರ್ [6]. ಅನ್ವಯಿಕ ವಸ್ತುಗಳು ಕಾಂತೀಯವಲ್ಲದವು, ಅವುಗಳ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯತೆ µr = 1.

ಹಿತ್ತಾಳೆಯ ವಸ್ತುಗಳ ಆರಂಭಿಕ ತಾಪಮಾನವು 20. C ಆಗಿತ್ತು. ವಸ್ತುಗಳ ಗಡಿ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಲ್ಲಿ ಪರಿಪೂರ್ಣ ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ಭಾವಿಸಲಾಗಿತ್ತು. ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಕಾಯಿಲ್‌ನಲ್ಲಿನ ಮೂಲ ಪ್ರವಾಹದ ಆವರ್ತನವು 350 ಕಿಲೋಹರ್ಟ್ z ್ ಆಗಿರಬೇಕು. ಮೂಲ ಪ್ರವಾಹದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು 600 ಎ ಯಿಂದ 700 ಎ ವರೆಗಿನ ಮಧ್ಯಂತರದಿಂದ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ. 20 ° C ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಗಾಳಿಗೆ ಮುಕ್ತ ಸಂವಹನ ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣದ ಮೂಲಕ ಬ್ರೇಜ್ಡ್ ಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ. ಹಿತ್ತಾಳೆಯ ಭಾಗಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವ ಸಂಯೋಜಿತ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅಂಜೂರ 3 ರಲ್ಲಿ, ಜಂಟಿ ವಲಯದಲ್ಲಿ ಅಗತ್ಯವಾದ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದ ನಂತರ ಹಿತ್ತಾಳೆಯ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿನ ತಾಪಮಾನ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಅನ್ವಯಿಕ ಮೂಲ ಪ್ರವಾಹಗಳ ಆಯ್ದ ಮೌಲ್ಯಗಳಿಗೆ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ ಪ್ರವೇಶ ತಾಪನ ಸುರುಳಿ. 36 ಎ ಮೂಲ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಬಳಸುವ 600 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಸಮಯವು ಸಾಕಷ್ಟು ಉದ್ದವಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರುತ್ತದೆ. 700 ಎ ಮೂಲ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ವೇಗದ ತಾಪವು ಅಲ್ 104 ಬ್ರೇಜಿಂಗ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಕರಗುವಿಕೆಗೆ ಸಾಕಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ 620 ಎ ನಿಂದ 640 ಎ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಮೂಲ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು 25 ರಿಂದ 27.5 ಸೆಕೆಂಡುಗಳವರೆಗೆ ಬ್ರೇಜಿಂಗ್ ಸಮಯಕ್ಕೆ ಕರೆದೊಯ್ಯಲು ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ ……

ಇಂಡಕ್ಷನ್ ತಾಪನದೊಂದಿಗೆ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳನ್ನು ಬ್ರೇಜಿಂಗ್ ಮಾಡುವುದು