Введение
1. Аналитический обзор литературы и постановка задачи исследования 15
1.1.Типы и особенности индукционных устройств с проводящей загрузкой 15
1.2. Силовое воздействие на металл в индукционных установках 20
1.3.Специальные конструкции ИТП 23
1.3.1. Трехфазное питание индуктора 23
1.3.2. Перераспределение и фокусирование мощности 31
1.3.3. Индукторы с двухчастотным питанием 33
1.3.4. Источники питания ИТПСТН 35
1.4.Постановка цели и задач исследования 37
2. Методы исследования ИТПСТН 40
2.1.Методы исследования электромагнитных процессов в ИТПСТН 40
2.1.1. Метод Т-образных схем замещения 40
2.1.2. Метод конечных элементов 41
2.1.3. Метод конечных разностей 44
2.1.4. Метод детализированных магнитных схем замещения (ДМСЗ) 45
2.2.Расчет гидродинамических процессов в ИТПСТН 66
2.2.1. Методы описания турбулентных течений 66
2.2.2. Расчет формы свободной поверхности металла 68
2.3.Методы исследования тепловых процессов в ИТП 78
2.3.1. Метод конечных элементов, метод конечных разностей 78
2.3.2. Метод эквивалентных тепловых схем 80
2.3.3. Расчет поля температур в ванне с учетом движения жидкого металла 84
2.4.Выбор методов и постановка задачи исследования 87
2.4.1. Выводы по обзору методов исследования электромагнитного поля в ИТП 87
2.4.2. Выводы по методам исследования гидродинамических процессов в ИТП 89
2.4.3. Выводы по методам исследования тепловых процессов в ИТП 90 3. Исследование характеристик ИТПСТН 91
3.1.Электромагнитные характеристики ИТП
на различных стадиях плавки 91
3.2.Формирование гидродинамических процессов в ИТП 93
3.2.1. Исследование печи с фокусированием мощности 93
3.2.2. Исследование многофазных ИТПСТН с питанием от однофазного источника 105
3.2.3. Методика расчета компенсирующего устройства многофазной индукционной тигельной печи 113
3.2.4. Получение передаточных функций многосекционного индуктора 119
3.3.Исследование тепловых режимов работы ИТП 128
4. Исследование плавильного комплекса на основе ИТПСТН 133
4.1.Компьютерная модель плавильного комплекса 133
4.2.Динамическая модель индукционной тигельной печи 138
4.3. Исследование режимов работы многофункционального плавильного агрегата 151
4.4.Результаты проведенных исследований 163
5. Практическая реализация разработок 165
5.1.Система индукционного нагрева составных заготовок в производстве сверхпроводящих проводников 165
5.2.Система комбинированного нагрева отработавших тепловыделяющих сборок реактора ВВЭР-1000 172
5.2.1. Объект исследования. Описание конструкции тепловыделяющей сборки и экспериментальной установки 172
5.2.2. Описание компьютерных моделей 174
5.2.3. Результаты математического моделирования процесса индукционного нагрева сборки в экспериментальном индукторе с установкой дополнительных нихромовых стержней 179
5.2.4. Расчет комбинированного нагрева сборки 181
5.3.Лабораторный индукционный плавильно-литейный комплекс 187
5.3.1. Индукционная тигельная печь 189
5.3.2. Многофункциональный плавильный агрегат 191
5.3.3. Кристаллизатор с электромагнитным воздействием на жидкую фазу слитка 204
5.4.Электромагнитный перемешиватель для получения композитного
материала в производстве химических элементов тока 205
5.5.Лабораторный стенд "Индукционный автоклав" 215 5.6.Турбоиндукционная печь в составе плавильно заливочного комплекса 224
Заключение 230
Библиографический список
