硅芯爐感應加熱的數值仿真與優(yōu)化.pdf

1、硅芯感應爐主要是根據電磁感應現象在加熱物體內產生渦流來加熱對象的工業(yè)設備。目前，西安晶體科技有限公司在國內處于領先水平，不過這種硅芯爐一次只能拉制一根硅芯，而近年來市場上已出現了可以同時拉制多根硅芯的硅芯爐，因此為了提高市場競爭力，開發(fā)效率更高的硅芯爐已經迫在眉睫。本課題正是以此為背景，結合工廠研究人員的現場試驗，對硅芯爐感應加熱的數值仿真方法進行了分析研究。
　　 首先從硅芯爐設備組成、工作過程以及感應加熱的機理入手，采用有限

2、元法在感性上對其進行仿真模擬。并以電磁學與熱學為基礎，對感應加熱電磁場和溫度場的分布進行了理論推導，給出了電磁場、溫度場分布的數學模型及相應有限元分析模型。
　　 其次基于有限元理論，根據磁場的數值仿真結果對硅芯爐內感應器的形狀參數進行了修正，優(yōu)化感應器的設計。同時在比較ANSYS有限元軟件中兩種耦合場分析方法的基礎上，選擇順序耦合方法，并建立電磁感應加熱的有限元整體結構模型，通過各種加熱參數的組合對電磁感應加熱過程進行模擬，得