強迫油冷式磁選機磁路模擬與散熱結(jié)構(gòu)優(yōu)化
發(fā)布時間:2021-03-14 11:00
磁選機作為一種磁力分選設(shè)備,廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個行業(yè),諸如各種金屬礦物和非金屬礦物的提純、工業(yè)廢水的處理等方面。伴隨著環(huán)保意識的加強和自然資源的匱乏,磁選機扮演著越來越重要的角色。開發(fā)更高效能的磁選機,成為時下眾多專家學(xué)者們研究的熱點。磁系作為磁選機的核心裝置,其散熱問題不能忽視。近年來,永磁磁選機雖然取得了很大的進展,但在強電磁、大處理量的工業(yè)生產(chǎn)中,電磁磁選機依然占據(jù)著主流的地位。因此,研究其散熱方式,改善其散熱結(jié)構(gòu),依然具有重要的意義。本文以一臺水冷式強電磁磁選機為研究對象,針對現(xiàn)有冷卻方式的諸多缺點,如能耗大、易堵塞、浪費水資源等,對其進行油冷化改造,設(shè)計一個可靠性更高、散熱效果更好的強迫油循環(huán)冷卻勵磁線圈,以期提升磁選機的整體性能。本文的主要研究工作有:(1)基于電磁場理論,采用三維靜磁場分析方法,根據(jù)磁選機的鐵芯參數(shù),在ANSYS中創(chuàng)建了磁路模型,并通過改變輸入電流的幅值,得到鐵芯氣隙中平均磁通密度隨勵磁電流的變化曲線,得出了在勵磁電流超過1000A時,氣隙磁通密度達到飽和的結(jié)論。并根據(jù)此結(jié)論及磁選機實際空間,設(shè)計了一個強迫油冷式勵磁線圈。(2)基于流體傳熱理論,使用A...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 強迫油冷式線圈研究現(xiàn)狀
1.2.2 數(shù)值傳熱模擬方法研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容
2 控制方程與有限元數(shù)值方法
2.1 有限元法
2.2 電磁場的數(shù)值方法
2.2.1 控制方程
2.2.2 控制方程數(shù)值計算
2.3 計算流體力學(xué)的數(shù)值方法
2.3.1 流體動力學(xué)理論基礎(chǔ)
2.3.2 邊界條件
2.3.3 湍流中的標準k?ε模型
2.3.4 求解方法
2.4 本章小結(jié)
3 磁選機的磁路模擬與勵磁線圈設(shè)計
3.1 模型的建立和模擬方法
3.2 網(wǎng)格劃分
3.3 邊界條件與求解方法
3.4 磁路的后處理
3.5 勵磁線圈設(shè)計
3.6 本章小結(jié)
4 勵磁線圈的數(shù)值模擬
4.1 線圈模型創(chuàng)建
4.2 材料屬性和網(wǎng)格劃分
4.3 邊界條件設(shè)置
4.4 求解設(shè)置
4.5 仿真結(jié)果分析與討論
4.5.1 仿真結(jié)果分析
4.5.2 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)對線圈溫升的影響
4.5.3 勵磁線圈模型的改進
4.5.4 冷卻油流速對溫升的影響
4.6 本章小結(jié)
5 實驗?zāi)P驮O(shè)計與仿真驗證
5.1 實驗?zāi)P驮O(shè)計
5.2 實驗系統(tǒng)搭建
5.3 仿真驗證
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
附錄A 三維磁場仿真命令流
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]磁選機的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 張冰倩,林周越,方利強,張奇,倪笛. 云南冶金. 2017(05)
[2]基于非平均熱源的油浸式變壓器2維溫度場分析[J]. 劉剛,靳艷嬌,馬永強,王連鵬,池騁,李琳. 高電壓技術(shù). 2017(10)
[3]水冷線圈和強制油冷線圈的對比[J]. 楊招君,徐少華. 現(xiàn)代礦業(yè). 2017(07)
[4]立環(huán)高梯度磁選機線圈的冷卻方式與特點[J]. 徐少華,林恬盛. 現(xiàn)代礦業(yè). 2017(04)
[5]油浸式電力變壓器繞組溫升的多物理場耦合計算方法[J]. 謝裕清,李琳,宋雅吾,王帥兵. 中國電機工程學(xué)報. 2016(21)
[6]新型SLon立環(huán)脈動高梯度磁選機的應(yīng)用[J]. 熊大和. 金屬礦山. 2016(03)
[7]基于ANSYS軟件的油浸式變壓器溫度場有限元仿真計算[J]. 薛飛,陳炯,周健聰,李忠. 上海電力學(xué)院學(xué)報. 2015(02)
[8]基于有限差分和有限體積法相結(jié)合的油浸式變壓器三維溫度場計算[J]. 王永強,馬倫,律方成,畢建剛,王柳,萬濤. 高電壓技術(shù). 2014(10)
[9]油浸式變壓器繞組熱點溫度的計算與影響因素的研究[J]. 劉鳳英,郭振華,景崇友,王建民,杜振斌,韓磊. 變壓器. 2014(06)
[10]油浸式變壓器繞組油流及溫升影響因素分析[J]. 方海彬,劉曉明,賴增輝,彭娜. 變壓器. 2013(01)
博士論文
[1]自然油循環(huán)變壓器的油流分布與溫度場研究[D]. 李龍女.沈陽工業(yè)大學(xué) 2016
[2]油浸式變壓器繞組熱點溫度計算模型及預(yù)測方法研究[D]. 蘇小平.重慶大學(xué) 2012
[3]濕式永磁強磁選機磁系研究及設(shè)備研制[D]. 胡明振.武漢理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]平板高梯度磁選機的研制與試驗研究[D]. 曾劍武.昆明理工大學(xué) 2016
[2]實驗用超導(dǎo)磁選機監(jiān)控系統(tǒng)的研制[D]. 許赟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]ODFS-334000/500大型油浸式電力變壓器繞組溫度場數(shù)值模擬[D]. 張星.大連理工大學(xué) 2013
[4]直流電磁泵泵溝電磁場數(shù)值模擬[D]. 劉艷明.中北大學(xué) 2009
本文編號:3082048
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 強迫油冷式線圈研究現(xiàn)狀
1.2.2 數(shù)值傳熱模擬方法研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容
2 控制方程與有限元數(shù)值方法
2.1 有限元法
2.2 電磁場的數(shù)值方法
2.2.1 控制方程
2.2.2 控制方程數(shù)值計算
2.3 計算流體力學(xué)的數(shù)值方法
2.3.1 流體動力學(xué)理論基礎(chǔ)
2.3.2 邊界條件
2.3.3 湍流中的標準k?ε模型
2.3.4 求解方法
2.4 本章小結(jié)
3 磁選機的磁路模擬與勵磁線圈設(shè)計
3.1 模型的建立和模擬方法
3.2 網(wǎng)格劃分
3.3 邊界條件與求解方法
3.4 磁路的后處理
3.5 勵磁線圈設(shè)計
3.6 本章小結(jié)
4 勵磁線圈的數(shù)值模擬
4.1 線圈模型創(chuàng)建
4.2 材料屬性和網(wǎng)格劃分
4.3 邊界條件設(shè)置
4.4 求解設(shè)置
4.5 仿真結(jié)果分析與討論
4.5.1 仿真結(jié)果分析
4.5.2 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)對線圈溫升的影響
4.5.3 勵磁線圈模型的改進
4.5.4 冷卻油流速對溫升的影響
4.6 本章小結(jié)
5 實驗?zāi)P驮O(shè)計與仿真驗證
5.1 實驗?zāi)P驮O(shè)計
5.2 實驗系統(tǒng)搭建
5.3 仿真驗證
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
附錄A 三維磁場仿真命令流
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]磁選機的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 張冰倩,林周越,方利強,張奇,倪笛. 云南冶金. 2017(05)
[2]基于非平均熱源的油浸式變壓器2維溫度場分析[J]. 劉剛,靳艷嬌,馬永強,王連鵬,池騁,李琳. 高電壓技術(shù). 2017(10)
[3]水冷線圈和強制油冷線圈的對比[J]. 楊招君,徐少華. 現(xiàn)代礦業(yè). 2017(07)
[4]立環(huán)高梯度磁選機線圈的冷卻方式與特點[J]. 徐少華,林恬盛. 現(xiàn)代礦業(yè). 2017(04)
[5]油浸式電力變壓器繞組溫升的多物理場耦合計算方法[J]. 謝裕清,李琳,宋雅吾,王帥兵. 中國電機工程學(xué)報. 2016(21)
[6]新型SLon立環(huán)脈動高梯度磁選機的應(yīng)用[J]. 熊大和. 金屬礦山. 2016(03)
[7]基于ANSYS軟件的油浸式變壓器溫度場有限元仿真計算[J]. 薛飛,陳炯,周健聰,李忠. 上海電力學(xué)院學(xué)報. 2015(02)
[8]基于有限差分和有限體積法相結(jié)合的油浸式變壓器三維溫度場計算[J]. 王永強,馬倫,律方成,畢建剛,王柳,萬濤. 高電壓技術(shù). 2014(10)
[9]油浸式變壓器繞組熱點溫度的計算與影響因素的研究[J]. 劉鳳英,郭振華,景崇友,王建民,杜振斌,韓磊. 變壓器. 2014(06)
[10]油浸式變壓器繞組油流及溫升影響因素分析[J]. 方海彬,劉曉明,賴增輝,彭娜. 變壓器. 2013(01)
博士論文
[1]自然油循環(huán)變壓器的油流分布與溫度場研究[D]. 李龍女.沈陽工業(yè)大學(xué) 2016
[2]油浸式變壓器繞組熱點溫度計算模型及預(yù)測方法研究[D]. 蘇小平.重慶大學(xué) 2012
[3]濕式永磁強磁選機磁系研究及設(shè)備研制[D]. 胡明振.武漢理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]平板高梯度磁選機的研制與試驗研究[D]. 曾劍武.昆明理工大學(xué) 2016
[2]實驗用超導(dǎo)磁選機監(jiān)控系統(tǒng)的研制[D]. 許赟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]ODFS-334000/500大型油浸式電力變壓器繞組溫度場數(shù)值模擬[D]. 張星.大連理工大學(xué) 2013
[4]直流電磁泵泵溝電磁場數(shù)值模擬[D]. 劉艷明.中北大學(xué) 2009
本文編號:3082048
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