结构参数对环形线性感应电磁泵性能的影响分析

环形线性感应电磁泵(ALIP)是液态金属反应堆中泵送冷却剂的关键驱动设备。在电磁泵的设计和分析中,结构参数是影响电磁泵输出性能的重要因素。为了进一步研究环形线性感应电磁泵结构设计参数对输出性能的影响,首先利用有限元分析软件建立考虑端部效应和环形导电管道影响的环形线性感应电磁泵仿真模型,然后基于模型计算分析了不同齿槽比、流道高度和管道壁厚度对电磁泵的磁密分布、电磁力密度分布和输出电磁力的影响,最后进一步对比分析了不同结构参数下环形线性感应电磁泵的输出特性和效率,研究结果为环形线性感应电磁泵的结构参数优化提供了参考依据。

考虑导电管壁平面感应电磁泵电磁特性计算研究

平面感应电磁泵是冶金、铸造及核反应堆等领域中泵送液态金属的关键驱动设备。基于电磁场理论,建立考虑平面感应电磁泵纵向端部效应和导电管壁涡流效应的一维场数学模型,推导出液态金属泵沟中气隙磁场、电磁力场和电磁压差的数学表达式;分析纵向端部效应和管壁涡流效应对气隙磁密、电流密度和电磁力密度分布的影响。利用COMSOL多物理场仿真软件,建立平面感应电磁泵电磁与流体耦合的仿真模型,计算出电磁泵的电磁和输出特性。仿真与解析计算结果的一致性相互验证了建模的准确性,为平面感应电磁泵的优化设计奠定理论基础。

基于端部磁场函数的线性感应电磁泵优化建模

针对环形线性感应电磁泵电磁场数值模拟中因计算端部效应而采用较长端部的问题,本文提出了一种采用端部磁场分布函数来确定最佳仿真端部长度的方法。基于建立的环形线性感应电磁泵有限元仿真模型,计算得到了其电磁场和力场分布,分析了不同端部长度对电磁泵电磁性能的影响。结果表明在端部长度大于80 mm后,改变端部长度,环形线性感应电磁泵的性能基本不变。对环形线性感应电磁泵的纵向端部区域磁场进行了数值拟合,建立其端部磁场分布函数,通过反向求解,确定了最佳端部长度为80 mm的数值模型,并最终通过实验验证了该数值模型的准确性。

感应电磁泵式铝合金定量浇注技术研究

电磁泵定量浇注是一种先进的定量浇注技术,国内外学者主要致力于应用直流电磁泵的研究,基于交流电磁泵的定量浇注研究鲜见报道。研究开发了一套基于三相交流感应电磁泵的铝合金定量浇注系统,控制系统采用"触摸屏—PLC—变频器"的硬件构架。通过研究保温炉液面高度、铝液温度和电磁泵工作电压对其定量精度的影响,提出可行的定量浇注控制方案。实验结果表明,该套系统安全可靠,定量精度高,具有很好的推广价值。

波峰焊机用平面感应电磁泵的研究与设计

从平面感应式电磁泵的原理出发,结合波峰焊机特点,考虑影响感应式电磁泵磁感应强度的因素,设计制造了平面型感应电磁泵,并对液态金属的流动速度、泵沟高度和线圈绕组的布置方式对磁感应强度的影响进行了分析.结果表明：在较小的压差范围内,液态金属的流动速度的变化对所需磁感应强度影响较大.适当增加泵沟高度,有利于减小所需的磁感应强度.不同绕组的布置方式所需的外加磁感应强度大小基本相同,可根据实际需要选择.研究结果可为相关人员进行平面感应电磁泵的设计和制造提供理论指导.

小流量双边平面感应电磁泵的设计及试验研究

根据中国实验快堆(CEFR)氢计工艺系统取样支路的需求,进行了自然通风散热式双边平面感应电磁泵的设计研究工作,最终完成了可用于取样支路的、拆卸维护方便的小流量钠电磁泵设计工作。本文对该电磁泵的电磁及热工的设计进行论述。同时,开展了一系列电磁性能及自然通风散热试验验证工作。试验结果表明,本文自主设计研发的小流量双边平面感应电磁泵可以满足CEFR氢计工艺系统取样支路对流量及扬程的需求,其电磁性能设计及自然通风散热设计合理可行,其设计结果及加工制造工艺可以作为大流量钠电磁泵的设计参考。

某圆柱型感应电磁泵设计与验证

电磁泵作为钠冷快堆涉钠辅助系统的驱动装置,其性能的好坏直接关系到系统能否安全可靠地运行。本文基于等效电路法,采用VB语言开发了圆柱型感应电磁泵电磁设计程序,并完成了40 m^(3)/h,0.9 MPa电磁泵样机的工程设计。然后,在钠试验回路上对该电磁泵样机进行综合性能试验,试验结果表明:电磁泵的流量-扬程特性曲线满足设计指标,指标偏差小于5%,可以为工程所应用。

圆柱感应电磁泵设计软件的开发

基于Qt creator设计圆柱感应电磁泵软件,只需通过设置极数、每极每相槽数、泵沟尺寸、极距及其相应的迭代参数就可对电磁泵的结构参数与电磁变量进行迭代计算,解决了电磁泵分析过程中对多个公式进行重复计算的难题。对比ANSYS模拟计算、软件计算与实测结果发现:实测结果与软件计算结果的误差在8%~15%,软件计算与模拟计算结果的差别在20%左右,表明该设计软件对圆柱感应电磁泵整体结构的设计具有可行性。

平面电磁感应泵性能分析

目前铅快冷堆试验回路的动力泵主要采用机械离心泵和传统电磁感应泵。机械离心泵存在着寿命较短、密封要求高等缺点,而传统电磁感应泵则存在着功率和效率较低等问题。为了解决上述问题,本文基于平面型非磁性直线电机的工作原理提出了一种平面型电磁感应泵,基于COMSOL建立了仿真模型。首先,计算不同的泵沟高度、管壁材料与厚度以及初级槽高等结构参数时电磁泵的推力值;随后计算不同电枢电流的大小和频率时电磁泵的推力值,进而分析出性能的主要影响因素。结果表明,在合适的结构参数情况下,输入电流有效值在15 A、频率50 Hz的时候,电磁推力可以达到373 N/m,若增大电流的频率或有效值,则能够进一步增加电磁推力.研究结果为该类电磁泵的设计提供了帮助。