电磁结晶器内钢液面高度变化对电磁力分布的影响

通过建立软接触电磁结晶器内钢液所受电磁力计算的三维有限元数学模型,模拟分析了结晶器内钢液面高度变化对钢液所受电磁力分布的影响.结果表明:钢液柱侧表面所受电磁力沿高度方向的最大值出现在钢液面以下5-6mm处.当钢液面在线圈中心以上5mm处时,钢液所受电磁力达到最大值.当钢液面高度在线圈中心与线圈高度3/4之间时,钢液柱侧表面所受电磁力沿高度方向上的最大值变化幅度不大;但当钢液面高度高于线圈3/4处对应高度后,随钢液面升高,电磁力大幅度衰减.因此,欲使钢液柱侧面受到的电磁力大且波动小,则结晶器内钢液面高度应控制在线圈中心与线圈高度3/4之间.     

电磁软接触结晶器内钢液面高度对磁场分布的影响

利用有限元软件ANSYS对软接触电磁连铸结晶器内磁场进行三维数值模拟,分析了结晶器内钢液面高度对磁场及电磁力分布的影响.结果表明:钢液使得磁感应强度集中在钢液的侧表面;当钢液面低于线圈上沿时,钢液中磁感应强度的最大值出现在钢液上表面附近,并沿拉坯方向逐渐递减;当钢液面高于线圈上沿时,随着钢液面的升高磁感应强度的最大值向线圈中部移动;钢液侧表面所受电磁力的分布趋势与磁感应强度的分布趋势基本一致.     

平行玻板间液面的计算与讨论

本文计算了两平行玻板间的液面形状和高度,特别是液面高度很大和很小时的情况,其结果有助于我们进一步理解用平行玻板法测液体表面张力系数的原理与方法。     

电磁流量传感器鞍状励磁线圈磁场分布的计算方法

以工业电磁流量传感器最常采用的矩形鞍状励磁线圈为研究对象,从矩形平面励磁线圈在测量管道内磁场分布的解析算法出发,给出计算矩形鞍状励磁线圈在测量管内的磁场分布的一种折线近似算法.最后实验证明,这种折线近似法是一种简单可行的算法.     

毛细现象液面形状特性分析

毛细管插入液面时,液体会由于表面张力作用而上升,这就是毛细现象.大多数学者在计算毛细现象中液面上升高度时,直接假定液面为球帽型,计算液柱重力势能时,将液体近似为圆柱体,忽略球帽的重力势能.本文严格计算了液面的形状,发现当液面较窄时(小于液面上升高度),这种近似是合理的.但液面较宽时,近似计算结果与实际情况偏离较大.本文在特殊情况下验证了描述液面接触角的杨氏方程的正确性.     

基于电磁作用增强列车黏着力的研究

针对高速列车在进一步发展过程中面临的轮轨黏着力不足的问题,基于电磁作用原理,提出一种电磁增压装置,利用电磁线圈在车轮和钢轨之间产生吸力,增加列车黏着力。首先建立电磁增压装置基本结构模型,进行电磁吸力计算,仿真分析研究列车速度、励磁电流、缠绕线圈形状和匝数分布、线圈距轨面高度等对电磁吸力的影响。研制了电磁试验装置对模型进行试验,验证了电磁场仿真结果的准确性,得到电磁吸力随速度、电流、线圈距轨面高度、线圈形状变化的规律。结果表明电磁增压装置能满足不同速度阶段的增加黏着力需求,并在需要时可对车轮添加反向励磁电流进行消磁。研究表明通过合理调节励磁电流大小可实现对转向架各车轮电磁吸力的稳定控制,可有效改善列车运行平稳性,提高列车运行的安全性。     

基于传感系统的液体表面张力系数实验研究

实验采用力传感器和转动传感器分别实时测量拉脱过程中拉力和液膜高度的变化情况。通过曲线拟合液体表面张力和液膜偏离垂直方向角度的关系得到液体表面张力系数。该方法不仅便于观察实验过程中液体表面张力和液面形状的变化情况,还能有效减少实验测量误差,对优化实验教学有一定的实践意义。     

基于数字图像处理的非接触式液位测量方法

根据激光定向投射原理,使用有固定夹角的两激光发射器对待测液体进行投射并拍照,利用激光光束与液面所形成的三角形底边边长与液面高度间的几何关系实现非接触式液位实时测量,并在实验环境进行了实验验证,最大绝对误差为0.23,cm.     

有限液深下弹性侧壁液舱内晃荡共振特性实验研究

对有限液深下,弹性侧壁矩形液舱内液体晃荡的共振特性进行了物理模型实验研究.通过扫频实验给出了不同液深和激励振幅下舱内液体的最低阶固有频率.自由液面形状和高度经由影像采集与分析系统得到,通过压力和应变采集系统分别得到作用在舱壁上的晃荡压力和舱壁的应变.对有限液深下弹性侧壁液舱内自由液面波形进行了描述,同时在时域和频域范围内对自由液面高度、晃荡压力和结构应变的共振变化特性进行了分析,并且对弹性侧壁液舱内结构应变的时间变化特性和空间分布特性做了进一步的研究和讨论.结果表明:晃荡压力和结构应变波峰处均出现双峰,压力和应变频谱受双峰的影响较大;在顶盖舱壁上,距顶角不远位置处更容易出现较大的应变.     

连通液位计在桥梁竖向挠度测量上的应用

连通液位计是测量桥梁挠度的一种工具。它的基本原理是利用液体在连通的管道中，会由于重力的作用下，在不同的位置的液面高度会相同。文章在某桥健康监测挠度的测量中应用了该系统。实测数据表明系统稳定可靠，能有效用于桥梁挠度的长期监测。     

电涡流式小方坯连铸结晶器钢水液面检测装置

本检测装置主要用于小方坯连铸结晶器钢水液面自动检测和参予结晶器钢水液面自动控制,以稳定连铸操作和实现操作最佳化,从而提高铸坯质量和开拓新品种。 本检测装置是基于钢水的电涡流效应工作的。它由三部份组成:(1)激励线圈和振荡器用以产生一次交变磁通,并使其穿过被测钢水液面,在钢水中感应出电涡流,进而产生二次磁通;(2)检测线圈用以检测电涡流产生的二次磁通变化,并感应出电压信号,该电压信号的强弱反映了钢水液位高低;(3)信号处理电路对检测线圈感应出的电压信号进行放大、处理,最后输出标准电压信号和电流信号。 本装置主要技术指标:     

全三维水力压裂过程中裂缝及近缝地层的温度计算模型

根据全三维水力压裂模型 ,建立了水力压裂施工过程中裂缝、盖层、底层以及裂缝附近地层中三维温度分布的数学模型。在该模型中 ,考虑了裂缝内的液体沿缝长和缝高方向作二维流动及裂缝向上、向下延伸到盖层和底层中的情况。计算实例表明 ,液体沿裂缝长度和高度方向同时流动时 ,在其长度和高度方向上都存在温度梯度。并且在沿裂缝高度方向上 ,由于滤失带对地层传热的影响 ,使得油层范围内的温度变化较小 ;而在油层范围以外 ,温度变化则较大     

全三维水力压裂过程中裂缝及近缝地层的温度计算模型

根据全三维水力压裂模型,建立了水力压裂施工过程中裂缝,盖层、底层以及裂缝附近地层中三维温度分布的数学模型。在该模型中,考虑了裂缝内的液体沿缝长和缝高方向作二维流动及裂缝向上,向下延伸到盖层和底层中的情况,计算实例表明,液体沿裂缝长度和高度方向同时流动时,在其长度和高度方向上都存在温度梯度。并且在沿裂缝高度方向上,由于滤失带对地层传热的影响,使得油层范围内的温度变化较小;而在油层范围以外,温度变化则较大。     

NdFeB稀土电永磁材料的励磁条件

为了提高钕铁硼电永磁材料在工业生产中的利用效率和性能,以电磁感应理论为依据,应用MYC系列电永磁吸盘智能电源控制器、Agilent 6000型彩色双踪示波器、高斯计等,测出了两种粘结钕铁硼永磁材料(40号钢和52号钢)的最佳励磁参数,即最佳励磁脉冲数为6,最佳励磁线圈数为90~100匝,最佳励磁电流为29~30A(励磁线圈取90匝);同时发现,52号钢的磁性能略好于40号钢的磁性能,并对上述实验结果进行了理论分析。     

方形高层建筑顺风向层风力干扰特性

利用刚性模型测压试验,研究了受扰建筑层风力的干扰特性(所给出的是顺风向层风力干扰特性).研究了施扰建筑在不同位置时,受扰建筑的顺风向层风力沿高度分布情况,以及层风力干扰因子沿高度分布情况,得到了并列和串列工况的平均层风力干扰因子沿高度分布拟合公式.结果表明,随着施扰建筑位置变化,层风力沿高度分布规律会发生变化,干扰因子沿高度分布规律也会发生变化.顺风向平均层风力干扰因子在某些位置达到1.08左右,顺风向脉动层风力干扰因子在某些位置高达1.5以上.     

2个通电圆线圈轴线上磁场分布均匀性分析

从基本物理原理出发,推出了2个同轴通电圆线圈在线圈间距任意的情况下轴线上任意一点处磁感应强度的一般表达式,利用理论分析和实验测量相结合的方法确定了最佳磁场均匀度对应的线圈间距.结果表明:2线圈之间的距离为线圈半径的1.18倍时与通常认为的1倍相比,线圈间磁场均匀度更好一些.     

液穴形状及铸锭表面质量随磁场强度的变化规律

CREM法半连铸7075铝合金过程中,对不同强度低频交变电磁场作用下,液穴形状,即熔体弯液面形状、熔体与结晶器接触高度、初凝壳形成位置点以及液穴深度的变化规律进行了实验研究·结果表明,随着磁场强度的增大,弯液面曲率半径及熔体与结晶器接触高度减小、初凝壳形成位置点降低、液穴深度也随之相应减小,铸锭表面质量明显提高     

变水头大流量标准装置系统的数值分析

本文从流体力学基本原理出发,建立了变水头大流量标准装置流体流动的基本微分方程,运用Runge-Kutta方法求出了在水柜直径D=10m,8m,5m;水柜高度H_o=20m;试验管道直径d=1.2m等条件下用变水头大流量标准装置校验电磁流量计的一次近似解。计算结果表明,在阀门开启一段时间后,变水头大流量标准装置中水柜液面高度随时间成二次方关系变化;水柜液面下降的速度及试验管道中液体流量随时间的变化率为常值。利用上述特性有可能使用变水头大流量标准装置检定大口径流量仪表。本文对使用的方法进行了初步探讨,并讨论了变水头大流量标准装置的一些其它特性。     

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。      

不同海浪谱激励下矩形液舱内液体晃荡试验研究

在振动台上试验研究了矩形液舱在宽频带Bretschneider谱与窄频带JONSWAP谱分别激励下的随机晃荡自由液面波特性及其对液舱内壁的冲击压力分布规律,并详细讨论了两种海浪谱作用下自由液面高程最大值及动态压力最大值随谱峰周期和有效波高的变化关系.研究发现相同有效波高、谱峰周期条件下,Bretschneider谱激励下的液体晃荡比JONSWAP谱激励下的液体晃荡更为剧烈.自由液面高程频域分析表明两种海浪谱作用下的自由液面波形状主要受液舱最低固有频率调制,晃荡波能量主要集中在液舱最低固有频率上,且液舱内各测点处的最大动态压力从液舱底部到自由液面处依次增大.