半固态浆料制备过程的电磁-热-流体数值模拟

为了优化半固态浆料制备工艺,针对低频电磁搅拌半固态浆料制备系统,建立了电磁-热-流体数学模型,并在给定的定解条件下,利用ANSYS软件进行了电磁场、流场以及温度场的耦合数值模拟.结果表明,磁感应强度的径向分量大于切向分量,因此,电磁力的切向分量远大于径向分量,并且电磁力随励磁电流强度和频率的增加而增大;浆料速度的切向分量远大于径向分量,边界无滑移使得浆料切向速度近似呈抛物线分布;电磁搅拌使得浆料外半径处的温度梯度加大,而内半径附近出现了等温区,并据此给出了电磁搅拌有助于制备等轴细晶半固态组织的一个物理解释.     

电磁搅拌对A1-Si合金凝固组织的影响

对电磁搅拌条件下凝固的亚共晶、共晶合金组织进行研究后发现,电磁搅拌可使Al—Si亚共晶、共晶宏观组织中等轴晶明显细化;α—Al显微组织由树枝状变球状,α—Al二次枝晶臂变宽,Si相间距变宽;Al—Si共晶合金显微组织中随搅拌电压增加Si片变长,分枝减少,Si片变得有规则,Si相间距增大等。     

空/煤气入口布置对顶燃式热风炉内温度场和速度场影响的数值模拟

建立顶燃式热风炉内的三维、稳态传热和流动数学模型,求得了炉内温度场和速度场;在此基础上,探讨了不同空/煤气入口布置对炉内温度场和速度场的影响.研究结果表明:煤气入口单一布置时,炉内流体的温度场及速度场的分布均极不均匀,且偏向煤气入口侧炉壁;空/煤气入口间隔布置时,炉内流体的温度场及速度场分布均较为均匀,这种布置方式有利...     

7075铝合金半固态浆料制备及其组织形成机理分析

采用新型半固态成形技术——蛇形通道浇注法制备7075铝合金半固态浆料。研究了浇注温度、蛇形通道材质对7075铝合金半固态浆料组织的影响,分析了7075铝合金半固态浆料的组织形成机理。研究结果表明:在其他工艺条件不变的情况下,浇注温度在660~760℃时,随浇注温度的降低,所形成的铝合金浆料组织由枝状晶向蔷薇状直至球状或类球状晶转变,浇注温度越低,其MPD值越小,NPA、ASF值越大,形成的晶粒越细小、圆整、均匀;采用纯铜质蛇形通道浇注时,所形成半固态浆料组织的MPD、NPA、ASF特征参数均优于石墨质蛇形通道;对于7075铝合金半固态浆料,重力+自搅拌+剪切+对流的混合作用使得半固态金属液的浓度场和温度场趋于均匀,晶核的择优生长取向被抑制,最终形成细小的球状或类球状晶组织。     

立方体风沙粒子的低雷诺数绕流计算

采用计算流体力学软件Fluent计算了均匀来流条件下立方体颗粒的三维绕流流场,得到了立方体颗粒在不同来流方向下的速度分布、压力分布,给出了拟合的立方体阻力系数经验公式.结果表明:绕流阻力受来流方向的影响明显,而传统的非球型颗粒阻力经验公式给出的是来流方向垂直于立方体表面时的阻力.     

半固态ZA27合金电磁搅拌工艺及其组织和性能的研究

采用电磁搅拌装置制备ZA27合金半固态浆料,研究不同搅拌参数对非枝晶组织和性能的影响。结果表明;搅拌电流越大,晶粒越细小致密,搅拌时间短不足以打碎、圆整ZA27凝固时的先结晶组织,搅拌时间长,先结晶相易发生聚集长大,导致力学性能下降。搅拌时间10 min左右,ZA27合金的组织和性能较佳。     

半固态ZA27合金电磁搅拌工艺及其组织和性能的研究

采用电磁搅拌装置制备ZA27合金半固态浆料，研究不同搅拌参数对非枝晶组织和性能的影响。结果表明：搅拌电流越大，晶粒越细小致密，搅拌时间短不足以打碎、圆整ZA27凝同时的先结晶组织，搅拌时间长，先结晶相易发生聚集长大，导致力学性能下降。搅拌时间10min左右，ZA27合金的组织和性能较佳。     

电磁铸造实验和数值模拟

通过实验室小型电磁铸造铝及其合金的冷、热态的实验和数值模拟并经工业装置的验证,研究了电磁结晶器内的磁场分布,液体金属柱成型特性.电磁结晶器及屏蔽罩结构的优化,铸造过程中金属液的温度场与流场并进行数值模拟.研究表明:为了稳定进行铸造,液柱的成型特性(液柱高度、形状和稳定性)必须达到一定要求.为了保证电磁铸造时金属液顺利成型,选择适当的功率,确保合适的磁场强度形成一定的推力是必要的.温度场的研究可以看出电磁铸造具有一系列特点,如强烈水冷、电磁搅拌、感应加热,使得电磁铸造中的凝固过程大大不同于普通的直接铸造法的凝固过程.流动场的分析说明,电磁铸造条件下应控制搅拌强度,以便获得良好的铸坯内部组织.     

涡轮搅拌桨混合过程三维非等温流场数值模拟

化工搅拌装置内的流体流动伴随着显著的传热过程, 由于搅拌流动的复杂性以及温度的分布难以测量, 采用试验法具有一定的局限性。利用计算流体力学(CFD)软件, 采用标准κ-ξ紊流模型, 分析了非稳态非等温情况下, 涡轮搅拌桨混合过程中搅拌槽中流体的三维紊流流场和温度场的分布。结果表明, 桨叶旋转时, 在叶轮区产生高速射流, 径向射流在流动过程中夹带着周围流体撞击到槽壁后, 径向排出并分成两部分, 在叶轮上下两侧附近形成了两个循环涡流。随着桨叶搅拌时间的增加, 搅拌槽内流体温度逐渐趋于均匀, 但在六叶轮斜上区出现6 个低温区。桨叶所产生的能量绝大部分都消耗在桨叶附近的排出流区。     

电子陶瓷薄膜动压悬浮流延的动压场分析

基于硬磁盘存储系统中磁头相对磁盘的动压悬浮理论的电子陶瓷薄膜流延法是陶瓷薄膜流延领域的一种新技术之一.利用该技术可以在不提高流延系统几何运动精度的情况下流延出超精密和超薄的电子陶瓷薄膜.本文基于流体Reynolds方程建立了流延浆料的流体动压方程,用MATLAB计算并获得流延口的压强分布形态,并且总结出浆料的物理特性、流延浆料输入压强、流延口几何参量以及流延速度对流延动压场分布的影响规律.     

电磁线圈的动态电磁关系分析及应用

通过对不同情况下电磁线圈的感应电动势和动念阻抗的分析,得到了因励磁电流和动态间隙而产生的感应电流的表达式,并对其合理性进行了分析.将动态电磁关系应用到电磁支撑装置中,得到了不同情况下电磁支撑装置的附加支撑刚度参数和附加阻尼参数的表达式,从而合理地解释了在参数识别实验中电磁支撑装置存在附加阻尼参数的现象.     

电磁场与电磁波课程教学改革探索

电磁场与电磁波是电子通信类学科的一门重要专业基础课,该课程概念抽象,理论体系严谨,公式繁杂,涉及很多的物理知识与数学分析方法。基于这些特点,结合学生的实际情况,就该课程教材体系,教学内容、教学手段等环节进行了改革与实践。     

电磁水处理

从磁场和电场两方面对电磁水处理的机理进行了阐述,对目前常用的磁处理法、电子处理法和高频电磁场法等处理方法进行了讨论和总结,并概述了电磁水处理的应用前景     

电磁式电压互感器引发的铁磁谐振的研究

通过仿真分析了影响铁磁谐振产生的两个重要因素,并给出了铁磁谐振发生时各相电压的特征。在模拟10kV电网实验室进行物理实验,证明了仿真结论的正确性。     

电磁场中的能量

以场的观点为出发点，导出了电磁场中能量守恒的普适方程；应用到电容器，线圈和导体，推出了它们的能量计算公式及适用范围，澄清了它们储存和消耗能量的来源．     

超导体的电磁波解

在广义协变的伦敦方程基础上讨论了超导体的电动力学特性,并由此建立起超导体的电磁波动方程.通过对该方程的进一步分析后我们发现,在超导体中不仅存在电磁波动解,而且还存在类似于常规导体的电磁波趋肤效应,其趋肤尺度明显地依赖于电磁波的波动频率.具体地说就是,当电磁波频率ω～√α/E0时,超导体将表现出与常规导体相似的趋肤特性;在高频情况下,两者的这种趋肤性质则会表现出比较显著的差别.     

电磁编队飞行与电磁交会对接关键技术及进展

随着微小卫星技术、在轨服务技术和空间对抗技术的发展,航天器编队飞行与自主交会对接成为当前航天领域新的研究热点.现有基于推力器的航天器编队飞行与交会对接控制存在着推进剂消耗、羽流污染等问题,用电磁力/力矩实现航天器编队飞行与交会对接控制具有显著优势与特点,应用前景广阔.概要介绍了电磁编队飞行与电磁交会对接的技术特点,系统论述了因电磁系统引入而涉及的几项关键技术及其研究进展,最后对电磁编队飞行与电磁交会对接技术发展及其应用进行了展望.     

电磁辐射灭菌中电磁生物效应的理论分析

应用量子理论分析电磁波辐照生物组织的热效应和非热效应,首次获得电磁辐射生物非热效应的关系式。根据生物膜的双电层模型。提出“共振自适应”理论解释电磁生物效应,对电磁辐射灭菌进行理论分析。     

电磁力的相对性

考察了在不同参照系中的同一电磁过程,并给出相应的物理解释,说明了电力和磁力的相对性。     

电磁骚扰信号的基本分析

文中分析了电感电路和变电站开关操作产生的两类电磁骚扰,主要对数据进行初步分析,包括开关断开的瞬间产生的高频电压,时域分析(上升时间、下降时间、持续时间、峰峰值,能量谱、极性特征等)和频域分析(频带范围、主频分布),得到了初步统计结果.