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F-VOLT:誘電加熱解析

キーワード) 交流電界 誘電体 電気双極子 誘電加熱

事例概要

交流電界中に電気の絶縁物(誘電体)を置くと、誘電物質を構成する電気双極子が回転運動を起こし、相互の摩擦によって内部発熱します。誘電加熱はその現象を利用したものです。 本事例では、右図解析モデルの誘電体に対して交流電界を加えた時に生じる発熱量をF-VOLTで計算しました。

解析モデル外観図

各電極には、右図のように [10000v]および[0v]を設定しました。周波数は[10MHz]としました。

電位設定図
解析結果

解析結果のコンター図はそれぞれ右図のようになりました。単位は磁束密度が[T](テスラ)で、電流密度が[A/m2]です。赤色部分で多くの量が発生していることを表しています。

電位分布コンター図(単位:V) 電界強度分布コンター図(単位:V/m) 発熱分布コンター図(単位:W/m3)

F-VOLTでは、誘電体内部の発熱密度分布とともに、誘電体の発熱総量も自動的に算出することができ、結果は以下のようになりました。
233 (W) (1/2モデル)したがってフルモデルでは、約 466 (W) となります。