平面交流感應(yīng)電磁泵數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、材料的電磁過(guò)程(EPM)技術(shù)為材料的加工、生產(chǎn)提供了新途徑,推動(dòng)了相關(guān)領(lǐng)域的快速發(fā)展。磁流體動(dòng)力學(xué)(MHD)作為EPM技術(shù)的重要組成部分,主要應(yīng)用于電磁場(chǎng)對(duì)具有導(dǎo)電性的金屬流體的驅(qū)動(dòng)。電磁泵以電磁驅(qū)動(dòng)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(guó)對(duì)于電磁泵的研究起步較晚,理論研究水平及實(shí)際設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水平仍有提高空間。本文以易獲取電源,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的平面交流感應(yīng)電磁泵為研究對(duì)象,圍繞影響電磁泵電磁驅(qū)動(dòng)力的因素展

2、開(kāi)研究。
　　研究的理論基礎(chǔ)建立于 Maxwell方程組,借助 ANSYS軟件,利用有限元分析方法,進(jìn)行影響電磁泵電磁驅(qū)動(dòng)力因素模擬仿真分析。根據(jù)模擬計(jì)算結(jié)果,制造實(shí)體電磁泵,進(jìn)行對(duì)液態(tài)金屬Sn的驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)。
　　通過(guò)模擬計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)電磁泵磁場(chǎng)發(fā)生裝置中鐵心采用1對(duì)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(qū)動(dòng)力。電磁泵泵溝內(nèi)通入液態(tài)金屬后泵溝內(nèi)感應(yīng)磁場(chǎng)強(qiáng)度產(chǎn)生一定波動(dòng),電磁驅(qū)動(dòng)力隨通入的液態(tài)金屬電阻率值不同

3、而變化,液態(tài)金屬電阻率值越小,電磁驅(qū)動(dòng)力越大。泵溝窄面選用電導(dǎo)性好的材料并增加其厚度,有利于減小液態(tài)金屬內(nèi)部縱向感應(yīng)電流,提高電磁泵對(duì)液態(tài)金屬有效電磁驅(qū)動(dòng)力。電磁泵繞組線圈采用凸極式繞法并適當(dāng)增加鐵心凸極高度,可以提高電磁泵電磁驅(qū)動(dòng)力,繞組線圈采用 CA′BC′AB′相序接法,電磁泵對(duì)液態(tài)金屬作用的起始驅(qū)動(dòng)力較大,液態(tài)金屬要獲得較大的平均驅(qū)動(dòng)力則應(yīng)采用B′CA′BC′A相序接法。
　　利用實(shí)驗(yàn)用電磁泵,進(jìn)行液態(tài)金屬Sn的電磁泵泵送