本文關鍵詞：平面交流感應電磁泵數(shù)值模擬及實驗研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：材料的電磁過程(EPM)技術為材料的加工、生產(chǎn)提供了新途徑，推動了相關領域的快速發(fā)展。磁流體動力學(MHD)作為EPM技術的重要組成部分，主要應用于電磁場對具有導電性的金屬流體的驅動。電磁泵以電磁驅動力輸送液態(tài)金屬，可控性能好，利用能源清潔，成為輸送液態(tài)金屬的理想選擇。我國對于電磁泵的研究起步較晚，理論研究水平及實際設計與制造技術水平仍有提高空間。本文以易獲取電源，結構簡單的平面交流感應電磁泵為研究對象，圍繞影響電磁泵電磁驅動力的因素展開研究。 研究的理論基礎建立于Maxwell方程組，借助ANSYS軟件，利用有限元分析方法，進行影響電磁泵電磁驅動力因素模擬仿真分析。根據(jù)模擬計算結果，制造實體電磁泵，進行對液態(tài)金屬Sn的驅動實驗。 通過模擬計算結果發(fā)現(xiàn)電磁泵磁場發(fā)生裝置中鐵心采用1對磁極并且減小電磁泵泵溝與磁極間的間隙，有利于提高電磁泵的電磁驅動力。電磁泵泵溝內通入液態(tài)金屬后泵溝內感應磁場強度產(chǎn)生一定波動，電磁驅動力隨通入的液態(tài)金屬電阻率值不同而變化，液態(tài)金屬電阻率值越小，電磁驅動力越大。泵溝窄面選用電導性好的材料并增加其厚度，有利于減小液態(tài)金屬內部縱向感應電流，提高電磁泵對液態(tài)金屬有效電磁驅動力。電磁泵繞組線圈采用凸極式繞法并適當增加鐵心凸極高度，可以提高電磁泵電磁驅動力，繞組線圈采用CA′BC′AB′相序接法，電磁泵對液態(tài)金屬作用的起始驅動力較大，液態(tài)金屬要獲得較大的平均驅動力則應采用B′CA′BC′A相序接法。 利用實驗用電磁泵，進行液態(tài)金屬Sn的電磁泵泵送實驗。實際測量感應磁場強度值與模擬計算值最大實驗誤差為8.3%，屬于允許實驗誤差，驗證了模擬計算的準確性。實驗用電磁泵可實現(xiàn)對液態(tài)金屬Sn的驅動，泵送Sn液流量較大且流速比較穩(wěn)定時的加載電壓值為80V，相應泵溝內的感應磁場強度均值為0.137T。實驗用電磁泵的結構設計及得到的有效實驗參數(shù)，為影響電磁泵驅動力因素的研究提供了可靠參考價值。
【關鍵詞】：平面電磁泵 數(shù)值模擬 電磁驅動力 鐵心 泵溝
【學位授予單位】：內蒙古科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH38
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 引言8-9
• 1 文獻綜述9-19
• 1.1 電磁泵技術產(chǎn)生背景9-11
• 1.2 電磁泵分類11
• 1.3 電磁泵技術與相關EPM技術11-17
• 1.4 電磁泵研究概況17-18
• 1.5 本文研究內容及意義18-19
• 2 平面交流感應電磁泵技術19-26
• 2.1 電磁學理論19-24
• 2.1.1 畢奧－薩伐爾定律19
• 2.1.2 洛倫茲力19-20
• 2.1.3 麥克斯韋方程組20-22
• 2.1.4 本構關系22-23
• 2.1.5 電磁場邊界條件及控制方程23-24
• 2.2 平面交流感應電磁泵工作原理24-26
• 3 平面交流感應電磁泵數(shù)值模擬分析26-44
• 3.1 ANSYS軟件可靠性26
• 3.2 電磁泵建模及計算條件26-29
• 3.3 計算結果及分析29-43
• 3.3.1 鐵心組合方式的影響29-32
• 3.3.2 液態(tài)金屬種類的影響32-33
• 3.3.3 泵溝材料及厚度的影響33-35
• 3.3.4 泵溝與磁極間隙的影響35-36
• 3.3.5 三相交流電相序的影響36-38
• 3.3.6 繞組裝配位置的影響38-42
• 3.3.7 電流頻率的影響42-43
• 3.4 小結43-44
• 4 平面交流感應電磁泵實驗研究44-52
• 4.1 實驗設備44-46
• 4.2 感應磁場強度46-49
• 4.3 液態(tài)金屬的泵送49-51
• 4.4 小結51-52
• 結論52-53
• 參考文獻53-57
• 在學研究成果57-58
• 致謝58

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：平面交流感應電磁泵數(shù)值模擬及實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：273047