感生磁场对高速运动钢管磁化的影响机理

当高速运动钢管通过磁化线圈时会产生两种电磁感应现象:一方面,钢管电介质切割磁力线会产生感生涡流;另一方面,磁化线圈内部钢管磁介质总量发生变化而产生感生电流。钢管感生涡流和线圈感生电流产生的感生磁场会改变初始磁化场的强度与分布,进一步改变钢管的磁化状态,最终导致不同位置的同尺寸缺陷产生不同的漏磁场。为获得感生磁场对高速运动钢管磁化的影响机理,以楞次定律为基础,建立感生磁场的作用方程,获得钢管在不同位置处时钢管中感生涡流和磁化线圈中感生电流产生的磁场方向,并发现在钢管管头进入磁化线圈时,感生磁场方向与初始磁化场方向相反,而在管尾处两者方向相同,经磁场叠加后,钢管管尾处的磁化强度增强,管体处基本不变,而管头处减弱。利用钢管高速漏磁检测系统进行试验论证,缺陷检测结果与理论分析结论相同。

脉冲漏磁检测中的涡流效应

为了解脉冲漏磁检测中涡流效应的特点,奠定进一步分析脉冲漏磁检测信号的基础,建立了脉冲漏磁检测的有限元仿真模型,观察了检测中瞬态磁场和感生涡流的分布,分析了感生涡流特征量的特点及影响因素。结果表明,脉冲漏磁检测中,瞬态磁场和感生涡流总体上符合集肤效应并相互影响,其中感生涡流具有渗透深度浅、感应强度大的特点,涡流密度峰值时间在深度方向上有较强的分辨率。电导率和磁导率影响感生涡流的渗透深度和密度峰值时间在深度方向上的分辨率;脉冲激励上升时间常数只影响感生涡流的渗透深度,而和密度峰值时间在深度方向上的分辨率无关。

ITER中国实验包层在等离子主破裂下的电磁耦合评估

应用ANSYS有限元软件模拟了ITER等离子体电流的两种主破裂事故和中国固态实验包层所处的物理环境,研究了电磁瞬态变化对TBM结构设计的影响,并得到了感生涡流以及磁场与涡流相互作用产生的电磁力的变化趋势。同时通过多物理场耦合计算,得到了TBM的结构应力、形变位移以及由于感生涡流引起的焦耳热效应分析。结果表明,等离子体电流的线性和指数衰减在TBM上产生的最大等效应力与温升都符合安全设计要求。此外,敏感性分析表明,改变包层后板的支撑套筒长度可降低最大等效应力,可为包层的安全设计提供参考数据。

Study on High-Speed Centrifugal-Regenerative Pump with an Inducer

The study on high-speed centrifugal-regenerative pumps with an inducer (HCRP) is carried out. The combined structure of inducer, centrifugal impeller, and regenerative impeller is presented, and a theoretical parallel combinatorial hydraulic design method is investigated. The comparative experimental results show that efficiency in smaller capacity region, head coefficient and efficiency in larger capacity region of HCRPs is few lower, much higher and lower than those of high-speed centrifugal pumps, respectively, and that the suction performance of HCRPs is determined only by inducer. HCRPs can be more suitably applied to deliver small-capacity high-head liquids in chemical and petrochemical industries.