矩形截面线圈稳恒磁场的积分算法

从Biot-Savart定律和矢量叠加原理出发,发展了一种计算矩形截面不规则线圈稳恒磁场的积分算法.根据线圈的形状,将直流电流分割成直线段电流元和曲线段电流元,采用多个直线段电流元来拟合曲线段电流元,并将所有直线段电流元的磁场三重积分形式分别转化为一重积分;最后进行数值求解.为了快速求解这些积分,分别推导了梯形棱柱体电流元、三角形棱柱体电流元和梯形面电流元的磁场积分方程.模型验证表明,计算值与理论值符合良好.     

河北及周边地区岩石圈磁场变化模值的分析

为更好地开展地磁异常变化与地震的关系,通过对河北及周边地区2017~2021年流动地磁矢量资料,采用模值量化的计算方法,研究发生在测区范围内ML≥4.0地震震中位置变化模值的分布特征。结果表明：①H模和F模的图像分布形态极为相似。测区主要异常形态与测区地质构造对岩石圈磁场变化的控制作用不强。测区岩石圈磁场时间变化总体稳定,局部地区存在起伏波动变化。②80%的震例均发生在H模和F模的低值区,且震中模值与模值测区均值的比值的取值集中在0.2~0.9区间范围内,地震震级和比值不具备线性相关性。③将标准模作为本地区模值异常的参考阈值,得到H模和F模的参考异常阈值分别为3.10和3.54。采用改进的R值评估方法,得到基于“模值测区均值”的R为0.3。可见,基于模值异常的地震预测水平还很低,流动地磁的异常研判工作仍处于探索阶段。     

磁场/光催化强化人工湿地净化生活污水的试验研究

人工湿地已成为广泛运用的污水处理方式,但仍存在效率较低等缺陷,而以人工湿地耦合多种强化工艺已成为近年来的研究热点。分别构建了磁场强化和光催化强化的人工湿地,针对不同进水浓度和水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)(24、48、72 h),探究在磁场和光催化强化作用下的人工湿地对污水中TP、PO₄^3--P、NH₄⁺-N和COD_Cr的去除效果。研究结果表明,施加磁场后可促进人工湿地系统对NH₄⁺-N和COD_Cr的去除,当HRT为24～72 h时,磁场强化的人工湿地对NH₄⁺-N和COD_Cr的去除率分别能达到58.77%～96.91%、41.16%～85.42%。光催化作用由于大量自由基的生成,对污水中部分污染物降解效果明显,其对TP的去除率最大能达到59.85%,相比传统的人工湿地去除率提高了27.82%;去除NH     

基于ANSYS的电力变压器漏电感的计算

应用有限元法讨论了电力变压器中漏磁场的类型和作用,把有限元分析法引入到变压器漏感计算当中.在此基础上对电力变压器建立仿真模型,应用大型有限元分析软件ANSYS对电力变压器的漏感进行分析、计算,并将仿真结果与用传统方法计算出的漏感相比较,其结果基本吻合,验证了所建模型的正确性和有效性.     

下扬子区深部热状态与岩石圈厚度

根据下扬子地区区域构造，地温场和大地热流密度的分布特征，结合岩石热性参数测试结果和该区的地表分层模型，确定了地幔热流密度分布特征和壳幔边界温度以及居里等温面的埋藏深度。根据于玄武岩固相线公式，估算了上地幔介质部分熔融开始的深度。     

磁性液体的场致透光特性

研究了磁性液体在平行于激光照射方向具有不同梯度的外磁场作用下,其光透射率随时间的变化情况,并从理论上定性分析导致出现这种现象的内在因素,以及磁性微粒在外加梯度磁场的作用下在磁性液体内部的微观运动情况.     

磁絮凝反应器设计及流态模拟

基于磁场效应能够改善絮凝剂性质,提高絮凝效果,设计了一种磁絮凝反应器.以亥姆霍兹线圈为思路提出了5对圆形线圈组构的技术方案,实现由1 nT到100 mT磁感应强度的连续可调,同时利用MATLAB模拟了亥姆霍斯线圈内部的磁场分布,采用改进的k-ε双方程模型对反应器内流场进行了数值模拟.结果表明,亥姆霍斯线圈内部磁场可近似看作匀强磁场;在反应器反应区存在涡流,从而有利于矾花的形成;在磁场作用下,能改变固体颗粒的运动,增加固体颗粒间碰撞几率,进而提高反应器絮凝效果.最后进行了反应器效果验证,在20 min内对污水中SS、CODCr和TP去除率分别达96.7%,45.3%和96.0%,比一般絮凝工艺具有明显优势.     

传动装置中磁流变液的稳态流动分析

为了了解磁流变液在传动装置中的流动,基于Bingham 模型和流体动量方程,分析稳态下传动装置中磁流变液的流动特性.研究结果表明,在同步工况下,传动装置流场中磁流变液未屈服,各点角速度相同;在滑差工况下,随外加磁场的增大和滑差转速的减小,磁流变液逐渐从完全屈服向部分屈服转变;磁流变液完全屈服时,磁流变液角速度随半径呈非线性增加,工作间隙中磁场越强,流场的非线性分布越明显;磁流变液部分屈服时屈服区域随外加磁场的增大而减小,随滑差转速的增大而增大,未屈服区与主动转子相连;稳态下磁流变传动装置传递的转矩随外加磁场的增加而近似呈线性增大,但在相同外加磁场下,传递转矩基本不随滑差转速改变而改变,表现出良好的恒转矩特性.     

移动磁场作用下的通电导线的非线性动力学分析

研究输电线在磁场中谐扰力作用下的主共振问题,应用动力学方法建立磁场中受谐扰力作用输电线的非线性振动。根据非线性振动的多尺度解法,得到了系统满足主共振情况的近似解,并对其进行数值计算。分析磁场变化、外部激励、调谐值、阻尼等对系统的响应。得到系统失稳的临界磁场强度,指出力幅响应曲线存在跳跃现象。     

永磁直线振荡电机各种励磁磁场的有限元分析

采用轴对称有限元法分析了动铁芯式直线振荡电动机的磁场,编制了可视化轴对称非线性磁场有限元法分析程序,分析了各种磁场的磁力线分布,包括永磁体产生的磁场、两线线圈分别作用后的磁场、以及铁芯移动在各位置上的磁场。分析结果具有较高的精度,为合适的励磁电流的选择,提供了极大的方便。本文这些分析为进一步进行推力计算、控制线路设计提出了理论依据。