热激励参数对管道缺陷区域热生成率影响的有限元分析

摘要

基于有限元分析方法,利用ANSYS软件模拟对含有典型圆形缺陷的管道内表面进行电磁感应加热,建立了电磁-热耦合有限元模型,通过数值仿真计算得到了管道内表面热生成率的分布图,分析了电流频率、提离高度、输入电流密度这三个主要的热激励参数的变化对加热区域热生成率的影响关系.结果表明,随着感应加热线圈电流频率的增加,被加热工件表面最大热生成率近似呈线性增加;随着提离高度的增加,被加热工件表面的最大热生成率减小,且呈非线性关系;随着输入电流密度的增加,被加热工件表面的最大热生成率近似呈指数的形式增加;进行电磁感应加热时,被加热工件表面缺陷处的热生成率明显高于其他区域,这一特点将导致温度场分布的差异,利用这种差异可以提取并识别缺陷.