基于Fluent电磁流场散热特性仿真的研究

发布时间：2025-03-14 22:06

　　 电磁炉内部发热元件的散热会严重影响电磁炉的性能、运行安全以及可靠性,因此需要设计合理的散热结构实现对发热元件的降温。通过运用Fluent计算流体动力学仿真,提出了一种基于风能聚集与分层送风的电磁炉散热结构设计思想,并通过实验对仿真模型的准确性进行了验证。通过仿真分析得出,散热结构中风道的位置及高度对发热元件的散热有很大影响,因此合理利用电磁炉内部空间,适当减小风道两侧的空间,并控制线圈盘上表面与微晶面板下表面之间间隙的宽度,可将进风更多地聚集至风道,提高进风有效利用率,进而提升风道散热效果。

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

图1 电磁炉散热结构物理模型

仿真以某型号电磁炉为样机，运用模型设计软件Creo建立三维模型，如图1所示。样机尺寸为长度345mm，宽度280mm，高度52mm。散热片用于为电路板上的两个大功率发热元件降温，分别为IGBT和整流桥。散热片材质为铝，长度为74mm，总翅片数为11片，翅片间距为4.3m....

图2 电磁炉内部计算域网格

电磁炉内部计算域的网格如图2所示。网格采用非结构化四面体网格，对发热元件处的网格进行了加密处理，以提高热传递的计算精度。网格总数为367.7万，质量在0.25以上，质量良好，可满足计算要求。为计算热传导过程，需对IGBT、整流桥、线圈盘等发热元件设置固体计算域，因此空气与各发热元....

图3 SF12025SM型号风机性能曲线

电磁炉系统中共有四个热源，分别为微晶面板上表面、线圈盘、IGBT和整流桥。微晶面板上表面的热量主要来自锅体，可为微晶面板上表面设置与锅体相同的固定温度，因此当模拟烧水时，可设置微晶面板上表面为100℃。通过实验测得线圈盘、IGBT和整流桥的发热功率分别为100W、7.4W和3....

图4 测温实验不同位置温度随时间变化曲线

为验证仿真模型的准确性，需在与仿真模型相同的工况下对样机进行测温实验，并将实验数据与仿真结果进行比较。测温实验的环境温度为27℃，实验内容为在全功率（2100W）状态下持续烧水30分钟，测量样机内部不同位置的温度，测温点包括：IGBT下表面取1个点、整流桥下表面取1个点、散热片....

本文编号：4034680