Дослідження процесів нагріву неферомагнітного двошарового порожнистого електропровідного циліндра за дії неусталеного електромагнітного поля

Анотація

Запропоновано фізико-математичну модель для визначення та аналізу закономірностей поведінки тепла Джоуля у двошаровому неферомагнітному порожнистому електропровідному циліндрі за дії неусталеного електромагнітного поля в режимі з імпульсним модулюючим сигналом. Прийнято, що за такої електромагнітної дії, внаслідок її короткочасності, не враховуються можливі ефекти дифузійного перерозподілу тепла і тепловідведення. Відповідно процес нагріву зумовлений теплом Джоуля за рахунок незворотньо поглинутої енергії електромагнітного поля. Записано вихідні співвідношення для знаходження визначальної функції осьової компоненти вектора напруженості магнітного поля. Для побудови розв’язку використано квадратичну апроксимацію її розподілів у складових шарах циліндра по радіальній координаті та інтегральне перетворення Лапласа за часом. Записано вираз осьової компоненти вектора напруженості магнітного поля та тепла Джоуля у складових шарах циліндра при його індукційному нагріві неусталеним електромагнітним полем. Чисельно проаналізовано зміну осьової компоненти вектора напруженості магнітного поля і тепла Джоуля в часі та їх розподіл по товщині складових шарів циліндра, які виготовлені з міді та нержавної сталі, залежно від тривалості неусталеної електромагнітної дії та величини напруженості магнітного поля.