電磁懸浮精煉具有無容器壁接觸污染、熔體性質(zhì)均勻、試樣加熱熔化速度快以及表面氣-液相平衡速度快等優(yōu)點,被用于研發(fā)高純材料諸如應(yīng)用于金屬精煉、半導(dǎo)體雜質(zhì)去除等方面。我國在懸浮精煉方面研究相關(guān)報道較少,所以對懸浮精煉技術(shù)的研究有助于豐富電磁懸浮技術(shù)的理論。本研究采用試驗、理論、模擬相結(jié)合的研究方法,對懸浮精煉磁場進行研究。研究了懸浮磁場產(chǎn)生原理,在此基礎(chǔ)上建立了數(shù)學(xué)模型,進行了計算機模擬計算并驗證,最終得出最佳參數(shù),進行試驗研究。主要研究成果見下:（1）建立了懸浮磁場模型,進行計算機模擬計算并驗證。在此基礎(chǔ)上,進行了不同懸浮頻率、不同懸浮電流對懸浮精煉磁場的影響模擬計算。通過計算機模擬得到了磁場大小及分布與懸浮頻率和懸浮電流大小的關(guān)系,研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)懸浮試樣質(zhì)量約1g,頻率在280kHz左右,電流在375A左右時,懸浮效果較好。（2）進行了懸浮線圈結(jié)構(gòu)對電磁懸浮精煉磁場的影響研究。建立了計算機模擬模型,進行了懸浮線圈匝數(shù)對磁場的影響研究,得出了合適的線圈參數(shù)選擇。當(dāng)穩(wěn)定線圈為2匝,懸浮線圈為3匝時,懸浮效果穩(wěn)定。（3）進行了懸浮條件下磁場對溫度場影響的研究。建立了磁場與溫度場耦合模型,通過計算... 

【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２線圈匝間距與懸浮力的關(guān)系??

磁學(xué)的理論，計算并分析了線圈結(jié)構(gòu)對懸浮力的影響，結(jié)果表明，采用匝數(shù)較多、??錐角較大、半徑較長、間距與螺距較小的線圈結(jié)構(gòu)易于提高懸浮約束力，其中線??圈匝間距與懸浮力的關(guān)系如圖１．２所示，懸浮線圈磁場分布示意圖及試樣穩(wěn)定懸??浮位置如圖１．３所示。試驗結(jié)果驗證了理論計算方法的正確性。??．５?ｕ?Ｉ?Ｉ?１１！１１�。椋裕�??ｘ?３?丄＼?Ｊ?Ｊ?，??毅?ａ?ｊ?ｉ、、Ｌｉ??賊?２?—｜?—??－Ｒ?？??１?￣??０?Ｌ丄＿Ｈ—Ｌ?Ｉ?■［?Ｉ?丨＿丄＿１?ｉ?Ｉ?．１?ｊ??１．５?２?２．５?３?３．５?４?４．５?５??線圈匝間距（ｍｍ）??圖１．２線圈匝間距與懸浮力的關(guān)系??３??

３．３磁場對懸浮精煉的影響試驗方案與方法??３．３．１試驗設(shè)備與方案??電磁懸浮設(shè)備原理圖如圖３．２所示。由圖３．２可見，該設(shè)備由氣體進出通道、??螺旋感應(yīng)線圈以及可旋轉(zhuǎn)石英盤等裝置構(gòu)成。懸浮室內(nèi)留有一個石英口以便能夠??插入雙色紅外高溫計來測量溫度。懸浮結(jié)束后，熔融態(tài)金屬試樣下落到石英盤淬??火，隨后被分析。??氣體進入??＿＾不銹鋼試樣??〇?Ｔ?ｉ??＾￣?ｉ?§??氣體流出?４??螺旋感應(yīng)線０?？？?—石英盤??ｎ??高溫計??圖３．２電磁懸浮設(shè)備原理圖??試樣懸浮實物圖如圖３．３所示。從圖３．３中可以看出，試樣位于感應(yīng)線圈內(nèi)??的某處穩(wěn)定懸浮位置懸浮，所受洛倫茲力與重力平衡。同時，由于試樣存在渦流，??在懸浮的同時受焦耳熱影響，試樣逐漸變成熔融狀態(tài)的熔滴。??１８??

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3334605