磁共振无线电能传输系统线圈模型优化设计

根据系统线圈模型,从磁场对系统传输性能影响角度分析,利用导磁体可以控制磁流方向,改变磁场分布的特性,实现改变感应电压影响输出的效率。实验通过对比有导磁体线圈和无导磁体线圈两种不同结构下的传输特性,验证在实际应用中采用导磁体能够有效地提高磁共振无线电能传输效率。     

佳拉洁雅装置中溜槽线圈位置参数对等离子体注入的影响

佳拉洁雅型磁约束装置是非托卡马克磁约束装置的一种。溜槽线圈是等离子体通道的重要组成部分,溜槽线圈的作用是削弱磁阱障壁磁场的磁感应强度,实现等离子体顺利注入磁阱。溜槽线圈的参数会对注入效果产生不同的影响。为了获得更佳的注入参数,将更多地等离子体输运到磁阱,研究了等离子体入射线角度和溜槽线圈与磁阱相对位置对等离子体入射线上磁场强度的影响;并利用有限元仿真软件COMSOL建立了仿真模型,仿真分析了不同参数下的等离子体注入情况。仿真结果表明,当等离子体入射线角度为20°,溜槽线圈距磁阱距离为23 cm时,等离子体注入磁阱的效果最好。     

磁流体条件下气动热特性研究

运用一种适用于高马赫数、低雷诺数流动条件下的磁流体力学(MHD)计算方法研究气动力/热特性.采用经典Hartmann流动验证计算方法的有效性和准确性,通过布置磁场的分布形式、改变磁场强度研究磁场对磁流体流动的影响,包括对激波的控制作用及对壁面压力和热流密度的影响,进而得到磁流体条件下的气动热加热特性.通过研究,得到以下结论:磁场对流动的影响主要通过无量纲互涉参数体现,给定来流条件的情况下,通过提高电导率或增强磁感应强度都可以起到增强磁场效应的效果;磁场对流场作用主要表现为磁阻滞效果,引入磁场后流场变化更为平缓,随着机体内磁场强度增大,激波的脱体位置不断前移、强度逐渐变弱,飞行器表面压力不断升高、热流逐渐下降.     

铁硅硼非晶薄带的磁阻抗效应

研究了频率、磁场强度、线圈匝数、薄带长度以及退火对Fe78Si9B13非晶薄带的磁阻抗效应的影响.结果表明:非晶薄带的阻抗随着频率的升高和线圈匝数的增多而增大,随着磁场强度和薄带长度的增大而减小;非晶薄带的阻抗变化幅度随着频率的升高、磁场强度的增大和线圈匝数的增多而增大,随着薄带长度的增大而减小;退火可以提高非晶薄带的磁阻抗效应.     

钻探交变磁场磁源性能影响因素分析

复杂结构井可实现对油气储层的最佳钻遇与保护,随着钻探连通井和双水平井等复杂结构井的数量逐步增多,使得磁性导向系统被引入复杂结构井施工中,其中交变磁场磁源是该系统的重要组成部分,依据电磁学基本理论建立了交变磁场磁源的性能分析物理模型,通过有限元法和实验测试分析验证了该模型的有效性,并对磁源性能影响因素进行了分析。分析结果表明,磁源几何结构和物性参数对磁源性能均存在影响,其中磁源长度和相对磁导率的影响较为规律,线圈匝数、层数和径向尺寸变化体现出最佳结构匹配特性,同时磁源外磁场强度随着中心距离的增大而减少,磁源外磁场强度与距离的三次方成反比关系。     

聚合物溶液磁处理参数优化研究

采用系列磁化器研究了磁处理对部分水解聚丙烯酰胺溶液黏度的影响 .以聚合物浓度、磁场强度和峰数 3因素 3水平的正交试验设计方法进行了HPAM溶液磁处理参数的优化研究 .发现磁处理后HPAM溶液的黏度普遍提高 ,而且随聚合物溶液浓度、磁场强度和峰数的增加而增大 .影响HPAM溶液磁增黏效果的因素依次为聚合物浓度、磁场强度和峰数 .试验得到的磁增黏优化参数为聚合物浓度 10 0 0mg/L、磁场强度 5 0 0mT、峰数 4峰 .     

磁耦合谐振式无线能量传输效率分析

为分析无线能量传输的效率问题,利用电磁仿真软件HFSS,建立了单个线圈模型,利用单个谐振线圈模型构建了基于磁耦合谐振的能量传输系统。通过S参数曲线直观反映能量传输效率的变化规律,验证了磁耦合谐振式能量传输效率远远大于一般的感应耦合。通过改变模型中两线圈的相对位置,分析了线圈距离、夹角等因素对能量传输效率的影响,依据效率变化曲线,直观展示了频率分裂现象。仿真和分析表明,为实现系统的高效率、远距离能量传输,应尽量减小收发线圈的角度和线圈的错位偏移量,该系统为设计和优化无线电能传输系统提供了一种理论分析方法。     

不同铁芯材料在螺线管中磁场变化的应用研究

在学习电磁原理过程中,通过观察可以发现:螺线管中的铁芯换成木芯或纸芯引起的磁场强度变化与用电工纯铁和新型导磁材料晶合金分别作螺线管铁芯材料引起的磁场强度变化不同.对此,我们对不同铁芯材料螺线管通电所产生的磁场强度变化进行了立项研究,经对比分析得出试验结论:螺线管中导磁材料不同其导磁系数也不同,产生的磁场强度也不同.进一步研究表明,把这一原理应用到生产实践领域,可以解决工程技术中具有不同磁性材料对磁场强度要求的磁化问题,设计出充磁设备,完成不同磁性材料磁化需求,满足市场需要.     

磁致伸缩导波激励端偏置磁场的等效方法

从磁致伸缩效应的基本原理出发,研究磁致伸缩换能效率与偏置磁场的对应关系,得到了换能效率的评价方法和用于评价永久磁铁及直流磁化线圈磁化效果的等效方法.该方法由永久磁化器和直流线圈同时提供方向相反的偏置磁场,通过调节线圈的电流,得到磁致伸缩换能效率与电流之间的关系;再利用换能效率仅与偏置磁场的大小有关而与偏置磁场的方向无关的对称特性,确定叠加偏置磁场的平衡点即叠加磁场强度为零的点,从而得到永久磁化器和直流线圈的等效关系.最后通过实验对等效关系进行了验证.     

通电螺线管空间点的磁场

利用直接积分先计算单匝通电线圈在空间点的磁矢势,通过磁场强度矢量与磁矢势的微分关系,求出空间点的磁场,最后通过积分求出螺线管空间点的磁场.     

超磁致伸缩驱动微泵的磁场优化分析与实验验证

为使超磁致伸缩驱动微泵中超磁致伸缩材料(GMM)棒获得最佳的磁致伸缩性能,在ANSYS Maxwell软件中建立双线圈式驱动磁场、外线圈内永磁体式驱动磁场、内线圈外永磁体式驱动磁场模型,进行仿真分析,得到三种情况下微泵轴线上平均磁场强度和磁场均匀度,并通过试验验证优选结构的磁场强度和均匀度。结果表明:外线圈长度L_(q1)=104 mm,厚度d_(q1)=12.5 mm;内线圈长度L_(q2)=104 mm,厚度d_(q2)=12.5 mm的双线圈式驱动磁场相对于外线圈内永磁体式和内线圈外永磁体式平均磁场强度提高了117%和8.6%,磁场均匀度下降4%。试验结果与仿真结果基本吻合,验证了仿真模型的正确性。     

铁磁材料动态磁性的计算机辅助测量与研究

绝大多数铁磁材料都用于动态磁化条件下工作的磁性器件,其动态磁性能是磁性器件好坏的关键.由于磁性材料的磁化过程很复杂,影响磁性材料磁化特性的因素又很多,在多数场合无法用解析方法来定量描述磁化过程的规律,只能通过实验来测定.本文利用微机辅助测量技术来研究磁滞回线的动态磁化过程,分析在不同的初始磁场强度下的磁滞回线,并从理论上进行了深入的讨论.     

磁稳流化床操作范围的研究

:本文通过实验分析了磁粒子粒径 ,床层高度 ,气流速度 ,磁场强度等因素对磁流化床稳定运行的影响 ,得到了磁稳流化床的操作范围 ,为设计磁稳流化床空气过滤试验台打下了基础     

电工钢片矢量磁特性测量系统的设计与优化

为提高电工钢片矢量磁特性测量系统的磁化均匀度与励磁效率,提出在磁极表面添加导磁物质的系统优化设计方法。首先基于有限元分析,通过改变气隙间隔与屏蔽层位置,减弱正交磁极耦合与杂散干扰,设计一种磁化均匀度高的几何励磁结构;然后利用序列二次规划,确定导磁物质最优磁导率,减小磁路间磁阻,从而降低励磁功率需求;最后搭建矢量磁特性测量系统并对其磁化性能进行评估。仿真与实验结果表明,对矢量磁特性测量系统进行优化后,不同激励下磁通密度的波形系数偏差较优化前减小了57.1%,磁化均匀度明显提高;系统优化后,相同激励下磁通密度幅值较优化前增大了58.6%,励磁功率需求下降。     

Ni-P-PTFE化学复合镀工艺的磁场机理探讨

利用化学复合镀的方法,通过外加磁场这一新工艺的引入来制备Ni-P-PTFE复合镀层。研究过程中,在其它工艺条件不变的情况下,通过入镀时间、磁场强度、磁场方向等因素的改变,探究磁场对复合镀工艺及镀层性能的影响。研究结果表明：当有外加磁场作用时,复合镀层中的粒子沉积速度和粒子含量显著提升,同时,外加磁场强度的改变对所得复合镀层的厚度、耐蚀性能、成分都有较大影响。     

基于ANSYS集流型电磁流量计磁场仿真研究

一种井下集流型电磁流量计以其特殊的结构在油气井测量方面有广泛的应用前景,运用有限元软件ANSYS对这种集流型电磁流量计建立磁场仿真模型,同时提出磁场强度分布评价指标;并在该评价指标下,分析研究了电磁流量计螺线管线圈安放在不同位置时该流量计测量区域的磁场强度分布情况.研究结果表明这种集流式电磁流量计螺线管线圈位置安放在测量管道内径圆半径附近时,测量区域中磁场强度分布效果较佳.     

磁导航智能车中的水平检测线圈特性分析

推导出磁导航智能车的水平检测线圈输出感应电动势与线圈相对于赛道的位置、夹角、线圈尺度的函数关系,借助Mathematica软件展示了关系曲线.结果表明,影响检测线圈输出的主要因素是线圈与载流线赛道的相对位置;增加线圈数量可提高定位精度;增加线圈匝数可提高检测灵敏度;分别判断小车前、后两端各自相对于赛道的位置可确定车体与赛道的夹角,利用双检测线圈差动输出可消除赛道交叉的影响.     

通电螺线管空间点的磁场

利用直接积分先计算单匝通电线圈在空间点的磁矢势，通过磁场强度矢量与磁矢势的微分关系，求出空间点的磁场，最后通过积分求出螺线管空间点的磁场．     

提高油管漏磁检测设备性能的新方法

根据实际的漏磁检测设备相关参数,建立有限元仿真模型,确定了励磁线圈的形状和工作参数,获得最佳的信噪比。提出了在励磁线圈外面增加辅助磁路的措施来消除检测时的端部效应。通过在Hall探头两侧表面加装导磁块的方法,提高了探头对缺陷漏磁信号的轴向分量的检测能力。仿真数据同实验结果基本吻合,研究成果已经用在钢管漏磁检测设备的开发生产中。      

基于实验的超磁致伸缩微致动器动力学特性分析

基于超磁致伸缩微致动器实验所得的激励电流-磁致伸缩材料轴向位置-磁场强度三者之间的关系式,修正了厚壁线圈轴向电流-磁场理论公式.利用修正公式对超磁致伸缩微致动器动力学模型进行理论分析,得到了微致动器的振动响应;分析了修正系数、偏置磁场及预压应力对微致动器的影响.结果表明:修正系数对微致动器动力学特性影响十分明显,当修正系数K′=1.24时,基于实验拟合函数与基于厚壁线圈电流-磁场理论公式所得到的微致动器的输出位移与输入激励电流之间的滞回环完全吻合;微致动器振动响应具有明显的非线性特性,而且修正系数对其影响很大.偏置磁场与预压应力对微致动器的幅频特性影响也十分明显.