不同磁场条件下直流接触器电弧开断特性的仿真研究

直流接触器是实现分断、功率切换以及故障保护等功能的关键器件。文中以某直流接触器为例,建立了直流接触器氢气电弧特性仿真的二维磁流体动力学模型,该模型综合考虑了外部负载电路、触头运动以及非均匀外部磁场等因素对接触器电弧特性的影响,仿真研究了不同磁钢厚度下密闭式直流接触器内电弧开断过程中的电流电压变化曲线以及温度场分布。研究结果表明,在不同磁钢厚度的非均匀磁场作用下,450 V/400 A、充气压力为4 atm(1 atm=101 kPa)的直流接触器内部电弧的燃弧时间有所不同,并且随着磁钢厚度增大,磁场强度变强,燃弧时间缩短,磁钢厚度为5.5 mm时的燃弧时间最短。

基于多参数变量优化的户内空心电抗器电磁屏蔽方案研究

为解决户内空心电抗器漏磁导致其周围电磁污染严重、金属设备发热问题,采用ANSYS有限元仿真平台,对500 kV变电站的户内空心电抗器及其周围附属设施和房屋结构进行三维电磁建模,并在房屋顶部加设屏蔽板。通过对屏蔽体的材料、厚度及缝隙宽度等多参数变量进行优化分析,形成了一个改善户内电抗器周边电磁环境的方案。仿真结果表明:在钢梁上方增设由3 mm厚的铝板重叠搭接成的屏蔽板,可以有效降低房屋钢结构的磁感应强度,运行时电抗器温度变化符合空心电抗器要求的绝缘耐热等级,屏蔽装置边缘断面温度较高,最高点为53.26℃,周围建筑设施平均温度约增加5~10℃,满足安全运行要求。

国内外磁场干摩擦学研究现状及展望

利用磁场控制摩擦、减小磨损是提高机械零部件的耐磨性的一种新途径。归纳国内外磁场干摩擦学的磨损理论,指出目前磁场干摩擦学的研究忽略了磁场环境下,材料物理特性以及材料磁学参数变化对磨损性能的影响,分析了关注材料磁学基本参数对于磁场环境干摩擦学研究的重要性。

集磁式光学电流传感器磁场与温度场耦合分析

集磁式光学电流传感器(optical current transducer,OCT)磁场分布受温度影响,建立其磁场与温度场耦合仿真模型有助于提出温漂补偿措施。在分析温度对铁磁材料磁滞回线和集磁环气隙长度影响的基础上,建立了集磁式OCT三维有限元模型。经过多次电磁场-热场-磁致回线与气隙长度修正的迭代求解过程,实现集磁式OCT在测量稳态直流电流时磁场与温度场的耦合仿真,确定了温升、磁场强度、环境温度和母线电流之间的数学关系。根据仿真结果提出一种磁场强度基本不随温度变化的补偿措施。最后通过实验验证了仿真模型和补偿措施的有效性。

磁场强度对磁场-电沉积Ni-Al2O3纳米复合镀层性能的影响

目前,有关磁场对纳米复合镀层制备过程的作用机理研究较少。采用磁场-电沉积方法制备Ni-Al2O3纳米复合镀层,利用扫描电镜、EDS能谱仪、X射线衍射仪、摩擦磨损试验机、电化学工作站以及马弗炉等仪器对Ni-Al2O3纳米镀层的表面形貌、元素组成、晶格取向、耐磨性能、耐蚀性能以及抗高温氧化性能进行了分析。结果表明:当磁场强度为0.9 T时,Ni-Al2O3纳米镀层经磨损以后犁沟较少,未出现断层现象,磨损量达到最小值18.2mg,耐蚀性较好,腐蚀电位为-0.38 V、腐蚀电流密度为1.005×10^-9A/cm^2,镀层表面较为平整、空隙较少,具有较强的抗高温氧化性能,在氧化时间120 min时,氧化增重量仅为3.75 mg/cm^2。经EDS分析,证实了Ni-Al2O3纳米镀层中存在Ni、Al2O3两相,经XRD分析,Ni-Al2O3纳米镀层择优取向晶面为(1 1 1)晶面,且当磁场强度为0.9 T时,Ni衍射峰变矮、变宽,说明Ni晶粒细化,镀层性能显著提高。

磁环境温度测量信号偏差实验研究

由于磁致电阻效应的存在,使得测温器件的信号在磁环境中会产生偏差,而准确的温度测量结果是材料制备或者磁环境下材料特性测量的基础。针对这一问题,对E型铠装热电偶和铠装Pt100铂电阻3种测温元件,在0~5T磁场环境中,-190~700℃温度范围的测温信号的偏差进行了实验研究。结果显示,2种器件的温度信号的整体趋势是随着磁场强度的上升而升高的,但是随着功率的增加,磁场变化引起的温度偏差逐渐减小,同时,升温速率与不同磁环境温差之间存在二次曲线关系。为今后磁环境下温度信号的校正技术提供了基础的数据支持和理论指导。

行波磁场中高温超导电动悬浮磁体的热性能研究

地面线圈的交变磁场会在超导电动悬浮磁体中感应出涡流,产生涡流损耗,导致磁体温度上升。该文研究地面推进线圈产生的行波磁场对车载高温超导磁体热性能的影响,首先介绍高温超导磁体和推进线圈结构,分析行波磁场空间分布特征;搭建高温超导磁体热性能测试平台,测量行波磁场激扰下超导磁体内关键组件的温度分布,揭示各组件温度耦合关系;最后探究行波磁场频率和峰值对磁体温升的影响规律。结果表明,行波磁场激扰下,超导线圈的温升可忽略不计,但辐射屏温升显著,进一步使超导电流引线温度升高,增大电流引线失超风险,为此提出2种方法来限制电流引线温升。该研究成果可为高温超导悬浮磁体低温结构和电流引线的设计提供参考。

低场核磁共振研究热烫对纤丝干酪水分状态的影响

利用低场强核磁共振技术研究热烫温度对纤丝干酪水分状态的影响。通过考察不同热烫温度纤丝干酪贮藏1～10d可榨乳清质量分数,探讨热烫温度对纤丝干酪持水力的影响。利用低场核磁共振仪测定不同热烫温度制作的纤丝干酪贮藏1～10d自旋-自旋弛豫时间T21、T22以及质子强度A1、A2,探讨热烫温度对纤丝干酪水分状态以及分布的影响。结果表明,低热烫温度,纤丝干酪持水力高,结合水、自由水自由度增幅大,同时在纤丝干酪贮藏过程中内部水分发生了迁移,由相对自由态向结合态转移,热烫温度越低水分迁移量越大。

磁路温度对霍尔推力器放电热稳定性的影响

为研究磁路高温性质变化对霍尔推力器放电热失稳的贡献及影响机理,对不同磁路温度下推力器的工作磁场强度开展了实验测量,对磁路温度变化与通道内等离子体放电行为变化的交互影响开展了Particle-in-Cell数值模拟研究。实验结果表明,当磁路温度由室温升高到600℃时,推力器的工作磁场强度发生了衰减,尽管衰减量不大(约5%)。模拟结果表明,磁路高温引起的场强衰减改变了推力器放电时的电导率及电势分布,进而对电子能量各向分布、粒子密度分布等造成了影响,促进了电子在壁面的通量及能量损失,主导了壁面等离子体沉积功率的增加,从而进一步加剧了磁路温度的增长。这是一个具有正反馈性质的过程;因此,若不能通过外部手段有效控制磁路温度,将诱发霍尔推力器的放电热失稳。

高温超导轴向磁悬浮轴承的悬浮力分析

为精确分析轴向高温超导磁悬浮轴承悬浮力,提出基于磁矢势的悬浮力计算方法,对其进行力学分析并与试验结果进行比较。结果表明:该方法适用于不同场冷高度下的悬浮力分析,为轴向高温超导磁悬浮轴承优化设计提供依据。

硫化机电磁加热磁场分布的均匀性研究

研究橡胶硫化机电磁加热磁感应强度分布的均匀性。有限元模型分析表明:线圈感应加热装置加热过程中热板中心存在加热死区,通过在线圈中心增加铁芯(位于热板部分,为圆台形),提高了热板上的磁感应强度和温度场分布的均匀性,橡胶硫化质量提升。

外加磁场对Sn-9Zn钎料组织、熔化温度及腐蚀性能影响

运用X射线衍射仪、扫描电镜、金属腐蚀检测仪等仪器设备,研究0.5 T外加磁场作用对Sn-9Zn钎料合金组织、熔化温度及腐蚀性能影响。研究结果表明,外加磁场可促进Sn-9Zn钎料合金显微组织细化,熔化温度下降近2℃,腐蚀性能得到改善,分析认为,由于外加磁场可促进Sn-9Zn钎料合金在特定晶面迅速结晶形核,抑制Zn富相形成,从而细化Sn-9Zn钎料组织以及影响钎料合金的熔化温度及腐蚀性能。

磁流变液在液压缸调速中的应用

研究了磁流变液黏度与磁场及温度之间的变化关系.结果表明,磁流变液黏度变化是可逆、快速和方便的.基于磁流变液的这一优点将其应用到液压缸调速中,并对其进行进油回路的速度负载特性分析.对传统液压缸调速进行分析,通过改变流量实现对传动系统的调速.

原油磁处理降粘减阻技术的研究

通过室内和现场试验研究，确定了原油磁处理效果与原油温度、磁感应强度、原油含水率及磁处理时间的关系，明确了磁降粘减阻效果的保持时间，分析了磁处理作用机理，研制出适合于原油集输用的磁处理器，由此对原油磁处理降粘减阻技术的各种参数做了较全面的优选：适宜的磁感应强度范围100～250mT，较好的磁处理温度范围35～42℃，在1～10s的范围内磁处理时间越长越好，磁降粘减阻的有效保持时间约4h，原油磁降粘减阻效果随原油含水率的上升而下降，其磁降粘减阻率范围80％～20％。在原油集输中应用该项技术，可减少掺液量或降低掺液温度，并降低原油输送温度5～10℃，部分低产液量、低含水油井能够实现不加热集油。

高温加热对神东5_(-2)煤磁性影响的实验研究

为了研究高温加热后煤磁性的变化规律,对应用磁法确定煤层火区范围提供指导,利用恒温加热箱将神东5_(-2)煤加热到不同温度,降至常温后测量其比磁化率。实验表明:随着加热温度的升高,降温后煤的比磁化率逐渐增大;加热时间的长短是影响煤比磁化率变化的关键因素,不同温度下磁场强度的改变也会影响煤比磁化率的变化。

R_3Co_(11)B_4中的磁作用

用两格点分子场理论分析了钴基合金R3Co11B4(R=Pr,Nd,Tb,Dy)的自发磁化随温度变化的关系,采用数值拟合的方法计算出了描述3种磁作用的分子场系数n(RR),n(RCo)和n(CoCo),得到了居里温度,给出了交换场强度随温度变化的曲线.

Er_2Fe_(17-x)Si_x合金的分子场理论分析

用两格点分子场理论分析了合金Ｅｒ２Ｆｅ１７－ｘＳｉｘ（ｘ＝０，１，２）的饱和磁化强度随温度的变化关系，得到了分子场系数ｎＥＥ、ｎＥＦ、ｎＦＦ，计算了居里温度，给出了分子场强肽ＨＥｒ（Ｔ）、ＨＦｅ（Ｔ）随温度变化的曲线．结果表明，当ｘ增加时，分子场系数 ｎＦＦ明显增大，分子场强度 ＨＦＥ（Ｔ）亦随之增大，而 ＨＥｒ（Ｔ）在较低温区减小，在较高温区增大，并且ｎＦＦ的增大是居里温度提高的主要原因．

Er_2Fe_(17-x)Si_x(x=0,1,2)合金的分子场理论分析

用两格点分子场理论分析了合金 Er2 Fe17- x Six( x=0 ,1 ,2 )的饱和磁化强度随温度的变化关系 ,得到了分子场系数 n EE、n EF、n FF,计算了居里温度 ,给出了分子场强度 HEr( T)、HFe( T)随温度变化的曲线 .结果表明 ,当 x增加时 ,分子场系数 n FF明显增大 ,分子场强度 HFe( T)亦随之增大 ,而 HEr( T)在较低温区减小 ,在较高温区增大 ,并且 n

脉冲调制磁化容性耦合放电中Ar^+光谱特性研究

本文在平行平板脉冲调制容性耦合射频放电装置中,采用光学发射谱线诊断的方法,研究了低气压(30 Pa^65 Pa)不同磁场强度条件下氩气(Ar)放电时产生等离子体过程中电子激发温度以及Ar离子的光谱线相对强度随气压、射频功率、调制频率、占空比和磁场强度大小的变化规律。

磁处理对南海原油凝点的影响规律研究

通过对原油进行磁处理,可以改善原油的流动性,降低其输送成本。通过控制磁化温度、磁化转速和磁化强度,对模拟南海原油油样进行磁处理后凝点变化规律进行了研究。结果表明:磁处理能降低南海原油的凝点,磁化温度、磁化转速和磁化强度对南海原油的凝点均有影响。在40~80℃的温度区间内,磁化温度越高,磁处理降凝效果越好;在0~100 mT的磁场强度范围内,随着磁化强度增加,凝点具有不断降低趋势;最优的磁化转速为1000 r/min,在此转速下,实验油样凝点降低了4.7%。