强磁化钢领纺纱性能的试验研究

为了探讨强磁化钢领的纺纱性能,在涤棉、纯棉五个品种上,采用S6、S7型强磁化钢领与抛光钢领进行了纺纱试验,测试对比了成纱毛羽、强伸性能及条干水平等性能指标。结果表明,强磁化钢领纺纱质量优于抛光钢领,特别是改善成纱毛羽和强伸性效果明显。用闪光测速仪观察发现,钢丝圈在强磁化钢领比抛光钢领运行平稳,这可能是强磁化钢领能改善成纱质量的主要原因。

基于主动磁化的钢板应力测量性能提升方法研究

提出一种提高基于磁弹效应的钢板应力测量灵敏度和一致性的方法。从力磁耦合理论模型出发,分析强磁化和弱交流磁化对力磁耦合所起的作用:强磁化能通过降低初始磁导率和统一力磁耦合参数,提高应力测量的灵敏度及一致性;弱交流磁化提供小幅振荡磁场,能有效消除干扰磁场影响。开展了基于磁弹法的钢板应力测量有限元仿真研究,表明当初始相对磁导率较低时,应力作用下的钢板法向磁感应强度变化率较大,即应力测量灵敏度较高。开展了不同强磁化条件下不同厚度钢板的拉伸试验,测量其法向磁感应强度变化。实验结果表明:与未磁化相比,强磁化后钢板应力测量灵敏度有数十倍提升,一致性有数倍至百倍提高。其中,3 mm厚度钢板采用单磁铁移动磁化方式的应力测量灵敏度和一致性参数提高至1.665 mGs/MPa和2%;5 mm厚度钢板采用双磁移动磁化方式的应力测量灵敏度提高至1.41 mGs/MPa,采用单磁铁移动磁化方式的一致性参数提高至0.2%;7 mm厚度钢板采用双磁铁移动磁化方式的应力测量灵敏度和一致性参数提高至1.2 mGs/MPa和1.8%。

空间波数混合域三维各向异性强磁性介质磁场数值模拟

各向异性普遍存在于强磁性体矿物中,为研究各向异性强磁性体磁场响应特征,本文提出一种空间波数混合域三维各向异性磁场数值模拟方法.该方法首先将各向异性强磁性体磁位满足的三维偏微分方程进行水平方向二维傅里叶变换,将其降为不同波数之间相互独立的一维常微分方程;然后加载准确的上下边界条件,采用二次插值有限单元法计算一维常微分方程,得到五对角方程,采用追赶法进行高效求解;最后采用迭代法求解场分量,引入紧算子保证迭代稳定收敛;综合傅里叶变换的高效性、一维方程求解的快速性和迭代算法的稳定性,实现各向异性强磁性体磁场的三维高效、高精度数值模拟.设计各向异性椭球模型验证算法的正确性,并分析紧算子对不同各向异性磁化率模型的迭代收敛性;与COMSOL Multiphysics软件对比计算效率,表明相同节点下本文算法效率优于常规三维有限元方法,且计算节点总数越多优势越明显.重点研究各向异性参数改变对VTI、HTI、TTI强磁介质异常场响应的影响.最后采用某磁铁矿DEM高程数据模拟起伏地形对各向异性强磁性体磁异常场幅值和形态的影响,体现出本文算法对各向异性强磁性体大规模复杂地形的适应性.

强场预磁化对高浊度黏土污水混凝沉降的影响

高浊度矿物污水难以高效澄清处理的主要原因之一是黏土矿物颗粒表面荷电且包覆有一层“水化膜”,使得矿物颗粒凝聚、絮凝困难。为了提升高浊度污水的混凝澄清效果,降低化学药剂用量,将强场预磁化处理引入混凝沉降过程,采用预磁化-混凝沉降工艺处理高浊度黏土污水。通过单因素变化试验及多因素正交试验,研究了磁场强度、磁化时间等预磁化工艺参数及药剂制度对黏土污水澄清效果的影响。研究结果表明,强磁场作用对高浊度黏土污水的性质具有显著影响,从而使得污水的混凝澄清效果显著提升。黏土絮团的平均沉降速度增大1.92倍,沉降20min时的尾泥体积减少38.9%,上清液透光率提高54.1%。预磁化最佳的磁场强度范围为178~241mT。磁场强度减小,磁化效果迅速减弱;磁化强度增加,磁化效果无明显增强。预磁化最佳的磁化时长为90s左右。在获得同等澄清效果的情况下,预磁化-混凝沉降比常规混凝沉降的絮凝剂用量减少了50%,CaCl2用量减少了75%。同时,最终尾泥体积反而减小了14.65%。机理分析表明,强场预磁化对矿粒表面的双电层结构及水分子排列构型具有较大影响,从而显著减小了zeta电位减小、减薄了矿粒表面的水化膜。矿粒表面性质的改善可以显著提升黏土矿粒的凝聚效率、促进矿粒与絮凝剂分子的结合,从而提升了高浊度黏土污水的混凝效果。本工作为高泥化矿物污水的澄清处理提供了一种绿色高效的新方法。