電磁爐內(nèi)部發(fā)熱元件的散熱會(huì)嚴(yán)重影響電磁爐的性能、運(yùn)行安全以及可靠性,因此需要設(shè)計(jì)合理的散熱結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)熱元件的降溫。通過運(yùn)用Fluent計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)仿真,提出了一種基于風(fēng)能聚集與分層送風(fēng)的電磁爐散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想,并通過實(shí)驗(yàn)對(duì)仿真模型的準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗(yàn)證。通過仿真分析得出,散熱結(jié)構(gòu)中風(fēng)道的位置及高度對(duì)發(fā)熱元件的散熱有很大影響,因此合理利用電磁爐內(nèi)部空間,適當(dāng)減小風(fēng)道兩側(cè)的空間,并控制線圈盤上表面與微晶面板下表面之間間隙的寬度,可將進(jìn)風(fēng)更多地聚集至風(fēng)道,提高進(jìn)風(fēng)有效利用率,進(jìn)而提升風(fēng)道散熱效果。

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【部分圖文】：

圖1 電磁爐散熱結(jié)構(gòu)物理模型

仿真以某型號(hào)電磁爐為樣機(jī)，運(yùn)用模型設(shè)計(jì)軟件Creo建立三維模型，如圖1所示。樣機(jī)尺寸為長(zhǎng)度345mm，寬度280mm，高度52mm。散熱片用于為電路板上的兩個(gè)大功率發(fā)熱元件降溫，分別為IGBT和整流橋。散熱片材質(zhì)為鋁，長(zhǎng)度為74mm，總翅片數(shù)為11片，翅片間距為4.3m....

圖2 電磁爐內(nèi)部計(jì)算域網(wǎng)格

電磁爐內(nèi)部計(jì)算域的網(wǎng)格如圖2所示。網(wǎng)格采用非結(jié)構(gòu)化四面體網(wǎng)格，對(duì)發(fā)熱元件處的網(wǎng)格進(jìn)行了加密處理，以提高熱傳遞的計(jì)算精度。網(wǎng)格總數(shù)為367.7萬(wàn)，質(zhì)量在0.25以上，質(zhì)量良好，可滿足計(jì)算要求。為計(jì)算熱傳導(dǎo)過程，需對(duì)IGBT、整流橋、線圈盤等發(fā)熱元件設(shè)置固體計(jì)算域，因此空氣與各發(fā)熱元....

圖3 SF12025SM型號(hào)風(fēng)機(jī)性能曲線

電磁爐系統(tǒng)中共有四個(gè)熱源，分別為微晶面板上表面、線圈盤、IGBT和整流橋。微晶面板上表面的熱量主要來自鍋體，可為微晶面板上表面設(shè)置與鍋體相同的固定溫度，因此當(dāng)模擬燒水時(shí)，可設(shè)置微晶面板上表面為100℃。通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得線圈盤、IGBT和整流橋的發(fā)熱功率分別為100W、7.4W和3....

圖4 測(cè)溫實(shí)驗(yàn)不同位置溫度隨時(shí)間變化曲線

為驗(yàn)證仿真模型的準(zhǔn)確性，需在與仿真模型相同的工況下對(duì)樣機(jī)進(jìn)行測(cè)溫實(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果進(jìn)行比較。測(cè)溫實(shí)驗(yàn)的環(huán)境溫度為27℃，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為在全功率（2100W）狀態(tài)下持續(xù)燒水30分鐘，測(cè)量樣機(jī)內(nèi)部不同位置的溫度，測(cè)溫點(diǎn)包括：IGBT下表面取1個(gè)點(diǎn)、整流橋下表面取1個(gè)點(diǎn)、散熱片....

本文編號(hào)：4034680