电磁感应加热轮胎鼓瓦的温度场模拟

杨卫民, 孙艳梅, 邵珠娜, 安瑛, 焦志伟, 谭晶

doi:10.13543/j.bhxbzr.2023.04.007

北京化工大学学报（自然科学版） ›› 2023, Vol. 50 ›› Issue (04) : 50 -58. DOI: 10.13543/j.bhxbzr.2023.04.007

电磁感应加热轮胎鼓瓦的温度场模拟

杨卫民, 孙艳梅, 邵珠娜, 安瑛, 焦志伟, 谭晶

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摘要

向电磁线圈通入交流电可对用于轮胎硫化的金属内模具实现感应生热，该方法升温快、功率损耗率低、可独立调控。为进一步提升电磁硫化轮胎鼓瓦的温度均匀性，提高胎坯硫化质量，借助COMSOL Multiphysics软件对电磁线圈加热鼓瓦的温度场进行数值模拟，分析通入的电流方向、交流电大小、交流电频率和线圈匝数等多个参数对加热工件的温度和功率的影响。采用正交试验法探寻多个参数的最佳水平组合，由极差分析和方差分析得出一致结论：影响鼓瓦温度均匀性的因素次序为交流电大小>线圈匝数>交流电频率。在此基础上，分别从加热方式和线圈分布结构两方面对线圈鼓瓦模型进行优化，以进一步降低温差，提升硫化均匀性。研究工作可为轮胎硫化中电磁加热金属内模技术提供有意义的参考。