电磁式卷烟加热器磁热耦合数值模拟研究

魏信建， 邹金慧*， 郑绪东， 李志强

(1.昆明理工大学 信息工程与自动化学院， 云南 昆明 650500；2.云南中烟工业有限责任公司 技术中心， 云南 昆明 650202)

近些年来，随着消费者对传统卷烟危害性认识的加强，研发设计更加健康环保的替烟产品供消费者品吸显得尤为重要，因此，国内外烟草行业各大集团均显著增加了对新型烟草制品的研发投入，特别是将加热型卷烟的研发作为重点研究工作。加热型卷烟具有“加热烟草而非燃烧烟草”的特点，其在低温状态下对烟草加热，有效避免了烟草材料在高温燃烧裂解过程中一氧化碳、焦油等有害成分的释放[1-2]。目前的加热型卷烟根据热源的不同可以分为电加热型、炭加热型和理化反应加热型等[3-4]。文献[5]对有关加热型卷烟的专利进行了检索和统计分析，发现电加热方式是当前加热型卷烟制品普遍采用的主流技术，其利用电能对烟草进行低温加热(400 ℃左右)而不使其燃烧，其中，电阻加热式为当前电加热型卷烟产品主要采用的加热方式。然而，该类产品在生产制造及使用的过程中，发现电阻加热方式下的新型卷烟烟具存在加热元件发热不均匀、制作工艺复杂、有热阻和热惯性，进而导致温度控制精度低、易烤糊烟支等缺陷，影响了消费者的抽吸体验，不利于产品后续的品牌化实施及市场推广。电磁感应加热以其非接触加热、热转化效率高等优点广泛应用于机械加工、冶金制造等工业加热领域[6]。因此，针对传统电阻式加热元件的以上技术缺陷，通过引入电磁感应加热技术可对新型卷烟烟具的加热性能加以改善。……