Направления исследований индукционных кухонных плит

Abstract

Широкое использование в современном быту и в ресторанном производстве индукционных кухонных плит делает актуальными задачи расчетного и экспериментального исследования процессов и явлений, имеющих место при их эксплуатации. Представляет интерес составления перечня прикладных задач исследования процессов и конструкций индукционных кухонных плит, решение которых будет представлять интерес с точки зрения совершенствования конструктивных решений и режимов эксплуатации исследуемого оборудования. Обзор литературных источников показал, что авторы исследований индукционных кухонных плит обошли вниманием несколько важных прикладных задач, а именно: − исследование теплового состояния индукционной кухонной плиты в случае выхода из строя ее вентилятора; − исследование распределения электромагнитного поля плиты, а также процессов нагрева посуды и индуктора плиты в следующих ситуациях: нагреваемая посуда расположена не по центру индуктора индукционной кухонной плиты, а смещена и частично занимает часть поверхности плиты, не занятой индуктором; используется посуда меньшего диаметра, чем диаметр индуктора; − исследование процессов в индукционных кухонных плитах и посуде, нагреваемой на разных частотах поля в диапазоне 20-100 кГц; − сравнение распределения электромагнитного поля плиты и теплового поля посуды в случаях наличия и отсутствия магнитопровода в конструкции плиты, а также сравнение процессов при использовании магнитопровода, изготовленного из различных магнитных материалов. Решение указанных задач предлагается выполнять методами компьютерного моделирования мультифизических электромагнитных и тепловых процессов, а также экспериментально.

The widespread use in modern life and in the restaurant production of induction cookers makes relevant the problem of computational and experimental study of the processes and phenomena that occur during their operation. It is of interest to compile a list of applied research problems of the processes and designs of induction cookers, the solution of which will be of interest from the point of view of improving the design solutions and operating modes of the investigated equipment. A review of literary sources showed that the authors of research on induction cookers ignored several important applied problems,namely: − study of the thermal state of the induction cookerin case of failure of its fan; − study of the distribution of the electromagnetic field ofthe cooker, as well as the processes of heating the dishes and the inductor of the cooker in the following situations: the heated dishes are not located in the center of the inductor of the induction cooker, but are partially offset and occupy part of the surface of the cooker not occupied by the inductor; dishes of smaller diameter than the diameter of the inductor are used; − study of processes in induction cookers and dishes heated at different field frequencies in the range of 20-100 kHz; − comparison of the distribution of the electromagnetic field of the cooker and the thermal field of the dishes in cases of the presence and absence of a magnetic core in the design of the plate, as well as a comparison of the processes when using a magnetic core made of various magnetic materials. The solution of these problems is proposed to perform using computer simulation of multiphysical electromagnetic and thermal processes, as well as experimentally.