Formulação de elemento finito para o aquecimento por indução

A formulação de elemento finito é utilizada na resolução do termo da fonte de calor na equação da condução de calor transiente.

As equações que descrevem os fenómenos eletromagnéticos podem ser encontradas em modelação de campo eletromagnético. A formulação de elemento finito é utilizada na resolução da equação (19) dessa página:

(19)

para obtenção do termo da fonte de calor (21)

(21)

utilizada pelo solucionador de arrefecimento existente para resolver a equação (22):

(22)

Como a equação (19) é do tipo harmónica temporal simplificada, o potencial do vetor magnético, , e as correntes Eddy, , têm de ser expressos como números complexos:

(23)

(24)

em que e se referem a um componente Cartesiano dos termos a resolver, e e subscrevem os componentes real e imaginário do número complexo.

A aproximação de Galerkin é aplicada em separado à equação (19) para cada um dos componentes x, y e z do vetor.

(25)

resultando em 3 equações da seguinte forma:

(26)

em que se refere às funções de forma e ao volume do elemento. A equação 26 é resolvida em cada elemento tetraédrico para os componentes Real e Imaginário dos componentes Cartesianos desconhecidos do potencial de vetor magnético, . Assim, tem 6 graus de liberdade que têm de ser resolvidos.