【摘要】：電磁攪拌是利用電磁力對金屬熔液進行非接觸攪拌,來改善鑄坯內部和表面質量的有效方法。但由于電磁攪拌器工作環(huán)境的特殊性,有限元數值模擬是研究電磁攪拌現象的主要途徑。對電磁攪拌器有限元模型的研究,是正確研究電磁攪拌現象和合理設計電磁攪拌器控制系統(tǒng)的前提和保障;同時,設計一套能在實驗室環(huán)境下操作使用的電磁攪拌控制系統(tǒng)以實現對電磁攪拌技術的實驗研究,能更好的了解電磁攪拌機理和驗證有限元模型。因此本文對電磁攪拌器有限元耦合模型和電磁攪拌控制系統(tǒng)進行了深入研究。首先,本文以結晶器電磁攪拌器為研究對象,基于COMSOL軟件對電磁攪拌器電磁場和流場的耦合模型進行了改進,建立了電磁攪拌作用下結晶器熔液流動的三維有限元耦合模型;并對電磁攪拌控制系統(tǒng)中的高頻諧振感應加熱、金屬熱傳導和熱膨脹進行了多空間維度多物理場的耦合建模。其次,分析了仿真結果,比較了兩種耦合方式下,流體流速和液面波動的異同點,驗證了改進型耦合模型的合理性和準確性,并研究不同電流頻率和電流大小對磁通密度和電磁力變化和分布規(guī)律的影響。最后為驗證改進后的電磁攪拌器耦合模型的準確性和合理性,對電磁攪拌控制系統(tǒng)進行軟硬件設計并搭建了實驗平臺,包括建立電磁攪拌器驅動控制系統(tǒng)和高頻諧振感應加熱控制系統(tǒng)。通過實驗分析研究了電磁攪拌過程,從而驗證了改進型耦合模型的合理性以及本文電磁攪拌系統(tǒng)設計的可行性,為研究電磁攪拌器提供了物理實驗方法。
【圖文】：

圖 1-3 電磁攪拌器的安裝位置示意圖.1-3 Diagram of installation position of electromagne攪拌。電磁攪拌器在結晶器區(qū)安裝，攪拌方式都可用到結晶器電磁攪拌器上。

三相繞組星形連接Fig.1-4Three-phasewindingstarconnection
【學位授予單位】：上海電機學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP273;TQ051.72

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