脉冲磁场下电磁力特性研究:凝固实验

采用低熔点金属伍德合金研究了工频脉冲磁场对金属液面波动行为的影响规律:工频脉冲磁场的周向电磁力搅拌熔体使其形成环状涡流;而径向电磁力在其表现为压力作用时使熔体在中心形成圆形液柱,表现为拉力作用时使熔体在中心形成圆形漩涡.另外,采用Sn-20%Pb合金研究了工频脉冲磁场对铸坯质量的影响:工频脉冲磁场的作用不仪使Sn-Pb...     

电磁力驱动载流金属熔体内速度的差分计算

针对电磁场对熔融流体的作用特性,采用差分方法和人工可压缩法,研究了电磁场对熔融流体速度的控制作用.结果表明:得到了一个控制液流流动的最佳时间段.在此时间段内载流熔液受交流磁场作用时熔体有很好的稳定状态,抑制液流流动的效果最佳,而加稳恒磁场和无磁场作用则无此特性.另外,电磁场可以很好地控制熔融流体的流动性,可以对载流熔体流动起促进或抑制作用,选择的金属物理属性、电磁参数、时间历程等因素都会对熔体的流动速度产生影响.该成果可用在电磁冶金工业中施加电磁场以控制金属熔体流速的目的,具有一定的指导意义和参考价值.     

低压脉冲磁场在材料凝固组织中的研究新进展

介绍了低压脉冲磁场对纯金属、低熔点合金和复合材料等凝固组织影响的最新研究进展。并分析了低压脉冲磁场在材料凝固组织的颗粒细化机理以及对非晶态合金的晶化机理。低压脉冲磁场在纯金属、铜合金等材料凝固组织晶粒细化取得了一些显著效果,但低压脉冲磁场对材料凝固的研究还存在初始阶段,还需要在脉冲磁场参数与晶粒细化效果及影响机制、焦耳热导致枝晶尖端温度升高和脉冲磁场对二次相析出的影响等方面还需要进一步的研究。     

基于小润湿角下脉冲磁场的凝固形核模型

基于Ma形核模型,理论分析了异质形核基底小润湿角下脉冲磁场金属凝固的异质形核过程,建立了凝固形核模型.考察脉冲磁场磁感应强度对金属凝固临界形核半径及临界形核过冷度的影响.结果表明:该模型中体系Gibbs自由能与异质形核基底形状系数无关.在低过冷度金属凝固条件下,当脉冲磁场磁压力功与金属熔体固液自由能差在同一数量级时,脉冲磁场可有效减小凝固形核的临界半径;在大过冷度(大于20℃)金属凝固条件下,脉冲磁场对金属凝固临界形核半径的影响可忽略.金属凝固异质形核基底粒径较大时,临界形核过冷度随脉冲磁场磁感应强度增大而有效减小.     

脉冲磁场杀菌技术研究进展

脉冲磁场杀菌处理技术是一项很有发展前景的新技术。介绍了脉冲磁场杀菌技术的特点,综述了脉冲磁场杀菌技术在水处理和食品工业方面的应用和理论研究进展,并展望了脉冲磁场杀菌技术的应用前景。     

电磁场对铸铁石墨生长的影响

设计了交替换向的行波磁场,研究在铸铁凝固过程中,施加换向行波电磁场产生的脉冲作用对铸铁石墨生长及其凝固组织的影响·结果表明:在脉冲电磁场的作用下,灰铸铁凝固组织中奥氏体枝晶数量明显减少,石墨粗化;球化处理后,凝固组织中球状石墨数量减少,蠕虫状石墨增多,蠕化率显著提高,为稳定蠕墨铸铁的蠕化率提出一个新途径·讨论了电磁场对石墨生长影响的机理,认为脉冲磁场的电磁搅拌作用和感生电流的热效应破坏了石墨核心周围奥氏体壳的稳定性,促进石墨的分枝生长,形成蠕虫状石墨·只有在残留镁量和残留稀土量足够或残留量较高时,脉冲磁场的干扰能够稳定蠕化率;蠕化剂加入量不足时,磁场干扰只能促进形成片状石墨,不能形成蠕虫状石墨...     

脉冲磁场下电磁力特性研究:理论分析

利用数学解析方法对脉冲磁场细晶技术的电磁力特性进行了理论分析.分析结果显示,单个放电周期内,随着时间变化,熔体内部脉冲电磁力方向发生瞬时改变;在某个时间段范围内,熔体内部与外部存在电磁力方向不一致的现象,而且单个周期内电磁力存在衰减特性.以上这些特性,是造成脉冲磁场致熔体振荡的主要原因.另外,对于本研究采用的工频脉冲磁...     

脉冲电流磁场对鼠骨髓瘤细胞的影响

通过实验研究了脉冲电流磁场对鼠骨髓瘤细胞的影响。证实了脉冲电流磁场具有很强的生物效应，对生物体具有穿透能力。实验表明，强的脉冲电流磁场（最大磁场强度和磁场强度变化率以及脉冲持续时间）对细胞生长有明显的抑制作用，甚至导致细胞大片死亡。通过简单的细胞模型，对其作用机理进行了初步的探讨。     

铝熔体中金属杂质颗粒在稳恒磁场中的运动状态

对稳恒磁场中的金属杂质颗粒进行了受力分析,建立了杂质颗粒的运动模型,经过理论计算确定了它们在磁场力的作用下,处于不同流场内的最终运动速度·根据铝熔体的不同的流动状态,分别采用柱塞流模型和轨线模型计算得出了磁场力对杂质颗粒的分离效率·计算结果表明,杂质的运动速度与分离效率和自身的体积、流体的流动状态、杂质颗粒的磁化率、磁场强度及分离通道的宽度密切相关·在相同的熔体流动速度下,杂质颗粒越大,分离效率越高;降低流体的流动速度有利于提高分离效率·     

脉冲磁场对Kluyveromyces fragilis生长及菊糖酶合成的影响

研究了脉冲电磁场对Kluyveromycesfragilis细胞生长和菊糖酶生物合成的影响.结果发现:94Hz,14mT,脉宽为1300μs,间歇时间为8700μs,上升和下降时间为200μs的矩形脉冲磁场的作用使菊糖酶活力提高了23%.这种脉冲电磁场对酶的诱导合成作用使菊糖酶的合成总量是对照样的136%.同时发现这种作用使对应菊糖酶mRNA合成量增大,而且菊糖酶mRNA合成量增大与菊糖酶生成量的增加相关.可以认为脉冲电磁场促进了Kluyveromycesfragilis菊糖酶基因的转录与表达.     

靶向振荡磁场发生器的研制

针对药物靶向治疗中难以产生足够磁场强度和梯度的交流脉冲磁场问题,提出了采用双极性脉冲电流产生靶向引导磁场的新思路,研制了一种适用于磁性药物聚焦和控制药物释放的靶向振荡磁场发生器,其主电路拓扑利用负载能量回馈,减少电路损耗,提高电流幅值和电流脉冲陡度,从而提高磁场强度和磁场强度变化率。该装置输出频率0.125~32 Hz,磁感应强度达1.3 T,正弦磁场、单极性和双极性脉冲磁场的磁性微粒聚焦效果和振荡效果的对比实验,证明双极性陡脉冲强磁场更适用于靶向治疗。双极性脉冲强磁场中磁性微粒聚集速度快,聚焦效果好,振荡现象明显。     

现代磁场传感技术最新进展

磁场传感技术是当前国际研究与应用的一个热点方向,近几十年取得了非常迅速的发展.笔者综合考查了国际上各种磁场传感器技术的最新发展状况,从不同传感器的低、中、高磁场感应范围着手,对现代磁场传感技术的原理和应用做了一个总体分析与回顾.     

多脉冲磁场下刚性导电薄板涡电流热效应分析

针对处于多脉冲磁场下感应加热系统装置中的刚性导电薄板,基于麦克斯韦电磁场方程组及导热微分方程,建立了涡电流场和温度场的理论模型.对涡电流初边值问题及由涡电流热效应引起的温度场定解问题的空间部分采用有限元法,时间部分采用Crank-Nicolson法,给出了计算程序的求解步骤,并进行了定量模拟.仿真结果表明,脉冲次数使得构件的涡电流和温度逐步增加,随后其大小趋于稳定的值,而后来的周期性脉冲只不过是保持这个恒定值不衰减.该结论为电磁感应加热设备的革新改造提供了有效的技术参考.     

直流磁场的互易定理

电磁互易定理是一个在电磁场问题中很有用的定理.本文应用矢量分析方法,导出了直流磁场的互易定理和电流与磁通的互易关系.     

现代磁场传感技术最新进展

磁场传感技术是当前国际研究与应用的一个热点方向,近几十年取得了非常迅速的发展.笔者综合考查了国际上各种磁场传感器技术的最新发展状况,从不同传感器的低、中、高磁场感应范围着手,对现代磁场传感技术的原理和应用做了一个总体分析与回顾.     

物理扰动对针状焦组织结构的影响

以煤焦油沥青为原料,在磁场诱导和超声波空化条件下制备针状焦,并通过扫描电镜SEM和X射线衍射XRD分析了外界物理扰动对针状焦组织结构的影响.结果表明,磁场诱导和超声波空化均能有效地提高针状焦的有序度、石墨化度和结晶度.与超声波空化相比,磁场诱导对针状焦的影响更大,磁场诱导作用下制备的针状焦经过高温煅烧后,其石墨化度达到45.35%.     

外加纵向磁场移动焊接熔池流场和传热耦合分析

建立了外加纵向磁场移动(GasTungsten Arc Welding，简称GTAW)三维熔池中的电磁场、流场与热场的数学模型，利用ANSYS软件所提供的多耦合场分析功能，对熔池中电流密度与通电线圈产生的磁场分布，以及外加纵向磁场作用下移动GTAW三维熔池的流场与热场进行了研究．研究发现，熔池中的电流密度在熔池中心以外的某一环形区域达到最大值，空心圆柱线圈产生的磁场可以近似为纵向磁场，而且在外加纵向磁场作用下，焊接熔池液态金属做高速旋转运动(0．23m／s)，可使熔池呈现“宽而浅”的形状．     

变压器铁损分析测量

简述了变压器的损耗产生的原因，应用电磁场理论详细计算了变压器铁损与磁场、频率的关系，分析了磁场、频率和材料对损耗的影响，为变压器的设计制作提供了一定的理论依据。并介绍了铁损简单的测量方法。     

电磁场作用下材料加工新技术

材料电磁加工已成为金属材料基础研究和开发制备新技术的重要领域 .在材料制备过程中施加电磁场 ,不仅改善了金属铸坯的外部质量 ,而且细化了铸坯内部的凝固组织 .随着超导强磁场技术的发展 ,电磁场在控制金属凝固、改善电镀质量及防止金属腐蚀等方面将越来越重要 .     

移动磁场电磁感应器磁场分布的数值模拟

利用ANSYS 8.0软件对移动磁场电磁器所产生的电磁场分布进行了数值模拟.通过与实测结果的比较,验证了利用ANSYS软件进行计算的可靠性.并进一步计算了在移动磁场电磁感应器结构尺寸不变,将其绕制为一对极和二对极的情况下,线性电磁搅拌器所产生的电磁场分布,以及通电电流变化和金属上型对所产生的磁感应强度分布的影响.结果表明,在结构尺寸一定的情况下,将电磁感应器绕制成一对极和二对极所产生的磁感应强度的大小与通电电流大小呈线性关系,且在通电电流相同的情况下,在一对极下能得到更大的磁感应强度;金属上型可使合金熔体所处的磁场空间磁感应强度竖直分量By增强的同时磁感应强度的水平分量Bx略有减弱.