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22 船用重油IHS装置设计及COMSOL Multiphysics优化问题

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  • TA的每日心情
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    灌水之王学生会员会员荣誉会员

    发表于 2017-5-15 21:24:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
    1问题描述及背景介绍
    船舶营运为节省成本,普遍使用重油作为燃料。重油因为粘度高,必须对其加热降低其粘度,才能保证燃烧质量,提高柴油机效率。针对船舶供油单元重油EHS电加热所存在效率低、加热慢、故障率高等缺点,设计了一种新型重油粘度控制装置,根据电磁感应加热原理(IHS),通过加热线圈对重油管道进行感应加热,降低重油粘度使之满足进机要求。本文在设计重油管道IHS系统结构的基础上,利用COMSOL Multiphysics多物理场分析软件进一步对管道IHS进行仿真优化,包括对加热频率,加热线圈材质、结构,输油管道材质、结构等进行优选。
    2应用物理场
    ACDC|磁场
    3几何模型
    a多匝线圈感应加热电流分布
    b矩形线圈 铜管、铝管、碳钢管感应电流密度分布
    c双管道结构感应加热电流分布
    d圆形线圈感应电流分布
    4结果图
    a多匝线圈感应加热电流分布
    b矩形线圈 铜管、铝管、碳钢管感应电流密度分布
    c双管道结构感应加热电流分布
    d圆形线圈感应电流分布
    5创新点
    利用COMSOL Multiphysics多物理场分析软件对管道IHS设计进行仿真优化。针对重油管道IHS加热器设计,在IHS频率,IHS线圈结构、材质以及输油管道的结构、材质等方面进行仿真分析,对重油IHS装置进行优化选型。根据仿真分析,本次重油IHS加热器的频率最佳值为15KHz,感应线圈应选空心铜管,线圈应选用矩形线圈。管道结构上采用双管道并不能改善加热效率,可以将管壁加工成螺旋状,可显著增加传热面积。燃油在油泵的作用下,顺着螺旋槽流过管道,可有效防止重油在高温下产生积碳。

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  • TA的每日心情

    2018-5-18 10:20
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    发表于 2017-5-19 10:17:14 | 显示全部楼层

    回帖奖励 +1

    很有实用性~
  • TA的每日心情
    郁闷
    2018-3-8 23:21
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    发表于 2017-5-21 16:18:04 | 显示全部楼层
    厉害!!!
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