考虑附加涡流损失的Galfenol合金动态滞后建模与实验

在Galfenol合金能量平均静态滞后模型基础上,考虑铁磁材料在动态磁场作用下的涡流损耗和附加损耗,建立了Galfenol合金动态滞后磁化强度模型和应变模型。利用Galfenol合金磁特性测试系统进行了应变和磁场静态特性测试,测试结果与模型计算结果吻合较好。利用该测试系统测试了〈100〉取向多晶Fe83Ga17合金在动态磁场频率分别为1、10、20、40、60、100、200、300 Hz作用下的应变和磁场的关系。实验结果和模型计算结果对比表明,在磁场频率为200 Hz以下时,模型能准确反映应变与磁场的关系,频率为200 Hz以上时,计算结果与实验结果出现偏差。该模型能用于Galfenol合金的器件设计与应用。

考虑附加涡流损失的超磁致伸缩执行器动态模型

超磁致伸缩执行器在高频下工作时,能量损失不仅包括磁滞损失、Terfenol-D棒涡流损失,还包括Terfenol-D棒附加涡流损失。该文考虑到执行器的惯性、阻尼、Terfenol-D棒涡流损失及附加涡流损失,建立了超磁致伸缩执行器的动态模型。其磁滞特性由Berqvist和Engdahl磁滞模型来描述,材料非线性由输入到模型静态实验数据体现。模型求解使用有限差分方法,在Matlab/Simulink中建立相应模型仿真结构框图。对执行器不同工作频率情况进行模型的仿真计算,并与实验结果对比,发现模型与实验吻合较好。表明所建立动态模型能较好地描述执行器输出位移与驱动电流之间的关系。该模型对优化设计超磁致伸缩执行器有指导意义。

磁力驱动器涡流损失的研究

对磁力驱动器金属隔离套在交变磁场中引起的涡流损失进行了理论计算 ,并与实测结果进行了对比。指出合理选择金属隔离套的相关参数 。

同轴圆筒式磁力耦合器涡流损失特性研究

运用有限元法,对同轴圆筒式磁力耦合器的涡流特性进行了分析。模拟出涡电流对磁场的影响,这种影响主要体现在:减弱了磁力耦合器的磁场强度,并使磁耦合力矩减小了,从而造成了功率损失;针对此现象提出了减小涡流功率损失的具体方案。

磁力联轴器涡流损失的数值计算与试验

为研究转速、隔离套材料以及转角差对磁力联轴器涡流损失的影响规律,对圆筒型磁力联轴器进行稳态磁场数值计算.计算结果表明:涡流损失随转速的提高成倍增长,转速为3000 r/min时的涡流损失值约为500 r/min时的24倍;材料电导率不同,所制成的隔离套涡流损失也不同,钛板TP340电导率为304SS的1.65倍,其涡流损失为后者的1.61倍;在1个磁极周期内,转角差增大1°,涡流损失值约增大1%.对该磁转子进行试验测试,结果表明:在转速分别为3000,500 r/min条件下,304SS隔离套的涡流损失之比是23.0,而TP340隔离套的涡流损失之比为24.6;涡流损失随耦合长度减小而减小,且在高速下减小更多,耦合长度每减小10 mm,转速500 r/min时涡流损失值约下降3.6%,转速3000 r/min时涡流损失值约下降10%.对比数值计算与试验结果,其能量损失变化趋势较一致.

磁力传动隔离套涡流损失功率计算

针对磁力传动系统工作时隔离套内因电磁作用而形成涡流,不但增加能耗而且产生热量影响永磁材料性能这一问题,从磁力传动工作原理入手,剖析了磁力传动涡流产生的原因,并对涡流损失功率进行计算。

磁力泵涡流损失比率的探讨

根据磁力泵测试数据，提出涡流损失比率的计算公式，经实验验证两者基本一致。按此公式求得的涡流力矩比较准确，可以满足工程技术的要求。

磁力密封传动器中涡流损失的研究

通过理论推导和实验验证得出了磁力密封传动器中涡流损失的计算公式。该公式直接反映出关键参数与涡流损失的关系 ,据此提出了减少涡流损失的措施。

隔离套在磁力驱动泵涡流损失中的影响分析

通过分析已有的磁力驱动泵涡流损失计算公式,得出隔离套的材质、厚度及与内外磁体的间隙三个因素对涡流损失影响较大.对现有的各类金属和非金属材质的隔离套的适用范围及优缺点作了比较.只要隔离套设计合理,确保加工与装配精度,就可以最大限度地降低磁力驱动泵的涡流损失.

磁力泵涡流损失的计算分析与应用

根据磁力泵结构特点及电磁原理,推导出一种涡流损失的计算公式。按此公式求得的涡流力矩与测试数据基本一致,经实验验证比较准确,可以满足工程技术的应用要求。

隔离套在磁力驱动泵涡流损失中的影响分析

通过分析已有的磁力驱动泵涡流损失计算公式,得出隔离套的材质、厚度及与内外磁体的间隙三个因素对涡流损失影响较大。对现有的各类金属和非金属材质的隔离套的适用范围及优缺点作了比较。只要隔离套设计合理,确保加工与装配精度,就可以最大限度地降低磁力驱动泵的涡流损失。

表面阻抗法在三维涡流问题中的应用

分析推导了三维涡流场中低透入深度导体表面的三维表面阻抗条件。经过适当的处理，并与Ａ，φ－Ａ法结合形成修正的表面阻抗法，通过对ＴＥＡＭ－ＷＯＲＫＳＨＯＰ问题２１的计算证实：表面阻抗条件的修正是合理的，且以较小的计算量可以得到较好的计算结果。

磁力传动泵的涡流问题

磁力泵的安全和高效是其发展的关键技术,这两个问题都与金属隔(离)套的涡(电)流有关.分析了涡流的产生原因,讨论了影响涡流损失的诸因素.对如何减少涡流损失提出建设性意见.

磁力驱动离心泵能量损失分析

对磁力驱动离心泵各部分所产生的能量损失进行了研究,分析其特有的3项功率损失:涡流损失、内磁缸水力摩擦损失、润滑冷却循环损失,提出了减小各项损失的有效途径和方法,为磁力泵的优化设计及应用提供参考。

磁力泵涡流问题探讨

通过对已有的CQ系列磁力泵的涡流损耗功率的实际测试和单项测试结果,结合现有的估算公式,推得一种比较准确的涡流损耗功率计算公式。两者比较表明,计算值与实测值基本一致。

磁力驱动泵的能量损失研究

对磁力驱动泵所产生的各种能量损失进行简要的分析,主要研究其特有的3种损失,即物流损失、内磁转子水力摩擦损失和冷却与润滑系统容积损失,并提出了降低各种功率损失的主要措施和方法。

导体薄片中涡流损耗的近似计算

本文根据时谐场的基本方程组，具体分析和计算了导体薄片中的涡流和涡流损耗。从理论上找出涡流损耗的决定因素，以便分析设计。

磁力泵冷却循环回路的设计及数值模拟

为避免磁力泵温升过高导致永磁体退磁及隔离套损坏,该文对磁力泵冷却循环回路的设计方法进行了探讨,采用ANSYS-APDL软件计算出了隔离套的涡流发热,根据热平衡确定冷却循环流量并设计了冷却循环回路。基于SIMPLEC算法和标准k-ε湍流模型,通过求解三维N-S方程及能量方程,对冷却循环回路内部流场及温度场进行了数值分析。从数值模拟可以看出,冷却循环回路内部流动为圆周运动和直线运动合成的螺旋运动。对比内循环、外循环2种方式表明,内循环方式隔离套底部温升最高、压力较低;外循环方式温度场分布较均匀,最高温升小于10 K,满足设计要求。在冷却循环流量相同的情况下,轴孔孔径在设计尺寸一定范围内波动对外循环方式的冷却效果影响不大,轴孔分别为3、4、5 mm,其最高温升分别为9.2、9.3、9.4 K并且分布基本相同。通过分析不同转速下冷却循环回路的流场、温度场,发现当内磁转子不转动时,流场最高温度达到了386 K,而随着转速的增加最高温度逐步降低,表明增加泵的转速能够促进不同流体层间的热量交换,改善冷却循环回路的冷却效果。该研究可为磁力泵冷却循环回路的设计提供参考。

精密磁致伸缩致动器的动态非线性多场耦合建模

为提高超磁致伸缩致动器(GMA)的精度,描述其在动态和准静态环境下的复杂磁滞行为,设计了具有精密位移输出的GMA,建立了包含磁滞及涡流损失的动态非线性多场耦合模型。首先,采用模块化方法设计了GMA;然后,利用热力学理论和能量守恒定律,建立了超磁致伸缩材料非线性多场耦合本构模型;最后,通过分析材料非线性本构行为与系统结构动态行为间的耦合过程,提出了GMA的动态非线性多场耦合模型。实验分析了能量损失及预紧力对系统特性的影响规律。结果表明:预紧力可改善系统输出特性且存在最佳预紧状态;建立的模型能够较准确预测位移,平均相对误差约为4.5%。另外,随着频率增加,异常和涡流能量损失以及磁滞量会增大,磁滞行为源于磁畴不可逆运动过程中的能量损失。实验还显示:对于精密GMA系统,不能忽略高频涡流效应。建立的模型较准确地描述了动态及准静态环境下GMA的复杂磁滞行为,由于考虑了材料本构行为耦合和系统动态行为耦合,进一步提高了GMA系统的精度。

磁力泵冷却系统的数值模拟

介绍了磁力泵内外两种冷却方式,应用公式估算冷却流量,对内冷却系统中导流孔的尺寸进行设计计算.基于FLUENT数值模拟软件,采用SIMPLE算法和标准k-ε湍流模型,通过求解三维N-S方程和能量方程,对磁力泵冷却循环回路进行流场模拟.结合传热学知识对模型的边界条件进行设置.重点分析了轴截面温度场云图、隔离套底面流体温度场云图和轴中心孔开倒角前后的局部速度矢量分布图,结果表明:隔离套底部介质粘性底层是造成易挥发冷却介质汽化的主要原因;通过增大冷却流量可以避免易挥发液体在隔离套底部发生汽蚀;通过增大轴中心孔直径可以降低冷却介质出口处流速.