针对居民生活,工业生产对高效无污染加热技术的需求,提出了一种新型具有导流环,可以实现多种热功率的致热器。电磁致热器根据变压器原理设计,由环柱型筒、液体腔内的导流环和励磁线圈等构成。致热器外侧环绕励磁线圈,利用壁面涡流效应直接加热。本文设计了一种低电压大功率工频下的电磁致热器。以导磁的不锈钢壁面作为热源对流体进行热传导,基于磁场分布的均匀性和磁通密度的饱和度在瞬态场、涡流场中分析了影响电磁功率的主要因素,对加热筒构型,管径,内、外磁轭,导流环,保温层等结构进行电磁优化设计,提高筒壁功率峰值。根据变压器mathcad算子计算铁芯的理论尺寸、筒径大小,根据厂家钢材数据确定实际尺寸,据此提出了单双列等多种导流环分布方式,完成了模型的初步设计,建立了数学仿真模型,进行计算优化。为满足多种功率的加热需求,基于最大载流量公式设计了并列式的线圈分布结构并进行仿真计算,分析四种功率下线盘的电磁效果。根据导流环、内、外壁结构提出四种加热方式,并仿真分析,综合考虑磁场分布和热功率,能耗等因素选择了加热效果较好的两种结构作为设计、优化对象。选择并列式线盘结构,在两种模型中调试出相应线盘参数。通过磁场仿真计算了两种模型在各个功率挡位的加热效率,为了保障额定功率输出,通过调电流幅值的方式调功,实现额定功率输出。在两种加热方案的基础上,综合使用Soildworks、Gambit、Fluent进行建模和数值分析,选择充分受热的稳态阶段,通过纵剖面对导流环附近水域流速变化、温度分布进行分析,计算热效率。分析两种方案的导流、加热效果,热效率,对部分区域受热不均、出水口温度不均衡、热效率低的方案提出改变管径、调整导流环分布等优化方式。设计的两类优化方案均可对水体实现均匀致热,其中,采用双列导流环的优化方案加热效果最好。