螺旋线圈型管式空气预热器

研究开发了用于火电厂的螺旋线圈型管式空气预热器。对螺旋线圈管的管内流动工况进行了分析和计算,并与普通光管的流动进行了对比。由计算可见,螺旋线圈管对流换热系数较普遍光管提高70％－170％;预热器的总传热系数可提高30％以上。经在几十台锅炉上应用表明,效果显著。     

细螺旋线圈的近场分析

为进一步了解细螺旋线圈在近场的磁场分布,本文首先分析了近场耦合的现状,研究了单螺旋线圈和多螺旋线圈的磁场分布,并在此基础上确定螺旋线圈中轴线上的磁场随线圈的半径先增加后减小;同时发现单螺旋线圈在中轴线上的最大磁场分布存在规律性,即中轴线上磁场在距离每增加0.005米,半径增加0.007米的情况下达到极值.文章结束部分用实验验证了此规律,与理论值符合良好.     

基于场协同的多叶螺旋线圈强化管内对流换热研究

针对太阳能集热管内强化对流换热的突出问题,应用场协同理论,采用铜丝制成多叶螺旋线圈内插元件,对双叶螺旋线圈和三叶螺旋线圈增强流道管壁与工质之间的换热性能进行了实验研究。结果表明：多叶螺旋线圈管道内协同角余弦值 cosβ增大,对流换热场协同数Fc较空管有大幅提升,速度场和温度场具有良好的协同性;在以水为工质的定热流工况下(240＜Re＜2300),内置三叶螺旋线圈综合换热效果最好。     

电力变压器螺旋线圈磁场分析研究

以240 MVA大型电力变压器低压螺旋绕组的实际结构尺寸为例,针对大型电力变压器螺旋线圈引起的扭转变形问题,采用数值积分的方法对变压器实际螺旋线圈中的轴向电流分量对漏磁场及扭转变形的影响进行了分析,给出了螺旋线圈在考虑轴向电流分量时辐向磁场沿线圈高度的分布规律.     

螺旋线圈型电磁发射器有限元动态数值仿真

基于有限元方法,对螺旋线圈型电磁发射器的动态发射过程进行了数值分析。螺旋线圈型电磁发射器弹丸可采用线圈弹丸和铁磁弹丸,对比分析了两种弹丸运动过程中受力和速度随时间的变化关系。     

电气计算图

十二、螺旋线圈电感计算图 在电气工程中,电感元件一般为螺旋线圈。对于单层无铁心的螺旋线圈,其电感值主要决定于线圈的匝数和螺旋管的直径。电感的近似计算可按下式决     

磁耦合谐振式无线电能传输功率与效率分析

通过电磁仿真得到了螺旋线圈在终端开路和终端短路两种不同馈电方式下相应的等效电路,基于螺旋线圈等效电路,运用等效电路理论,建立了螺旋线圈终端短路串电容两线圈结构模型。利用系统的等效电路,得到了系统输出功率和传输效率的数学表达式,并进一步分析了当系统谐振时,系统的输出功率及传输效率与互感系数、线圈分布电容、线圈内阻和负载电阻等参数之间的关系,从而给出了系统的参数优化方法,得到了最大功率输出时的最优互感值及传输效率随互感值变化而变化的趋势。设计制作了一套基于螺旋线圈终端短路串电容模型的磁耦合谐振式无线电能传输系统,通过实验验证了上述分析的正确性。     

无接触电力传输系统中耦合线圈的设计

介绍无接触电力传输技术的原理并探讨无接触电力传输系统中平面螺旋线圈的设计。平面螺旋线圈线圈沿直径分布比线圈集中在圆周耦合系数有很大的提高。     

二次螺旋斜弹簧的数学建模

斜圈弹簧与二次螺旋斜弹簧3D建模的关键是螺旋线的参数方程,其难点在这些螺旋线不是常见的标准直线型正螺旋,一方面需要将螺旋线倾斜一定角度形成所谓的斜弹簧。另一方面螺旋线中心轴的走向要按照圆环形或更大螺旋形的方向形成本文所述的斜圈和二次螺旋结构。本文旨在根据常用三维CAD软件的参数方程形式,参考旋转面方程的建立方法[1],通过空间坐标变换[1]的手段,建立这两种螺旋线的数学模型。     

锥形线圈无线电能传输特性优化

锥形线圈具有平面螺旋线圈与柱形螺旋线圈的综合特性,可用于无线电能传输系统中的磁耦合机构。本文首先基于电路理论建立模型,推导出磁耦合机构参数与系统输出参数的关系;然后利用Maxwell软件,从磁感应强度与互感的角度分析与比较传统平面螺旋线圈与圆柱螺旋线圈,提出匝间距不同的两种锥形线圈,两种线圈分别使用铁氧体板及铁氧体条;最后搭建无线电能传输系统实验样机。实验与仿真结果表明,与柱形螺旋线圈相比,锥形线圈结构作为发射线圈时,接收线圈在偏移距离为0～75mm内可获得最高达85.5%的电能传输效率,最高提升4.9%;偏移距离为0～50mm内输出功率也较高,最高达264W,提升15.3%。     

无线电能传输系统带双层有界磁屏蔽任意位置圆形线圈的耦合系数计算

耦合系数是无线电能传输系统的关键参数之一,准确的耦合系数计算是优化无线电能传输系统结构和提高传输效率的重要理论依据。目前还没有带双层有界磁屏蔽任意位置圆形平面螺旋线圈之间的耦合系数计算方法。为此该文通过麦克斯韦方程组推导出双层有界磁屏蔽条件下的矢量磁位表达式,利用边界条件及空间几何关系得到任意空间位置的耦合系数公式。与传统的近似计算方法不同,该文所提出的耦合系数计算可以对圆形平面螺旋线圈间的耦合系数进行精确的数值求解。最后,以两个圆形平面螺旋线圈间多种相对位置的变化情况为例,计算值、仿真值与实验值吻合良好,验证了所提计算方法的正确性。     

平面螺旋线圈电磁发射器发射过程的动态仿真

电磁发射器发射拦截弹的过程是一个电磁学与运动学交互影响的复杂动态过程,该文以储能脉冲电容器驱动的平面螺旋线圈电磁发射器为例,利用Ansoft有限元软件中的2D瞬态求解器对电磁发射器的发射过程进行了动态仿真。建立了描述电磁发射器动态发射过程的数学模型,然后对平面螺旋线圈电磁发射器的发射过程进行仿真,并利用实验装置进行了发射实验,验证了仿真思路和仿真结果的可行性。     

平行平板通道内置螺旋线圈流动传热特性

通过实验与三维数值模拟相结合的方法,对内置螺旋线圈平行平板通道的流动及传热特性进行了研究,发现相对于无扰流填充物的平板通道,螺旋线圈的应用能够显著地强化传热,相同Re数下Nu数增幅为29%~141%,相应地阻力系数增幅为26%~175%。数值模拟的结果显示,流体受螺旋线圈的诱导可产生多纵向涡流动,增强了速度在垂直于壁面方向的分量,同时导致温度场发生明显改变,使得速度场与温度梯度场的协同性能得到提升,从而强化了传热。在700相似文献   

单边核磁共振仪中射频线圈的优化

射频线圈是核磁共振系统中实施射频激励和接收核磁共振信号的核心结构,其性能直接决定了核磁共振信号的质量。针对单边核磁共振系统信噪比差的缺点,提出以空间均匀性和信噪比为优化参数的平面矩形螺旋线圈的优化方法。优化方法分为两步:1以射频磁场的均匀分布范围为优化目标,通过改变平面螺旋线圈的结构参数,运用毕奥-沙伐定律对RF线圈磁场进行计算,确定与目标区域匹配的线圈的基本结构。2以线圈的信噪比为优化目标,使用有限元仿真软件计算在步骤1中已确定的各种线圈的交流电阻,进而得到信噪比,从中选出信噪比最高的线圈。结果表明,最优的平面矩形螺旋线圈结构参数为:布线面积为17.2mm×17.2mm,线宽和线间距均为0.5mm,总匝数为10匝,均分在2mm厚电路板的双面,每个面上5匝;该射频线圈不仅能保证与主磁场B0均匀区域相匹配的激励区域,而且从信噪比测量实验可知,该线圈在目标区域内具有最好的信噪比。     

基于阿基米德螺旋线圈的高变化率脉冲磁场发生器

脉冲磁场治疗肿瘤凭借其无创性的优势具有良好的应用前景。感应电场和感应电流是脉冲磁场产生生物效应的原因之一。为了获得较大的感应电场来开展脉冲磁场治疗肿瘤的细胞实验,研制了1台基于阿基米德螺旋线圈和自击穿空气开关的高变化率脉冲磁场发生器。对阿基米德螺旋线圈周围空间的磁场和感应电场进行了计算,利用COMSOL Multiphysics软件对线圈的磁场分布特性进行了优化设计,并对研制出的磁场发生器性能进行了实测。最终,设计的阿基米德螺旋线圈为7匝、外径为21 mm,该线圈在细胞培养液中可产生的脉冲磁场参数为:磁感应强度幅值0.92 T、上升时间78 ns、脉冲宽度1.8μs,磁场的变化率达1.1×107 T/s,感应电场最大值为55.9kV/m,电场的均匀度达84%,最大的感应电流密度达1.7×104 A/m2。结果表明,此脉冲磁场发生器可以满足用于研究脉冲磁场治疗肿瘤相关的细胞实验的要求,为后续研究奠定了基础。     

适用于无尾家电供能系统的谐振器耦合特性分析

随着家用电器的智能化程度越来越高和对供电需求越来越苛刻,家用电器现有插拔式供电方式所存在接触火花、电线束缚等缺点越来越明显,为此,对于无尾供能系统在设计过程中可能面临的谐振器耦合问题如频率分裂等问题,采用解析计算的方法得到了规避频率分裂现象的互感可取域值;在此基础上,为了准确得到谐振器间的互感大小,还对盘式螺旋线圈与空间螺旋线圈的不同组合模式进行了理论计算,提出了相对于Neumann公式的精确化互感计算方法。仿真结果验证了该方法的正确性。     

小功率无线电能传输系统谐振线圈设计优化

针对胶囊内镜微型化的发展趋势,采用MATLAB详细分析了PCB板平面螺旋线圈构成的无线电能传输系统中接收线圈的线间距、线宽、铜厚、线圈匝数等参数对于品质因数和传输效率的影响.在电源频率为13.56 MHz下,综合考虑各个方面对线圈的影响,得出优化参数如下:线间距为0.254 mm、线宽为2.54 mm、铜厚为35 μm、线圈匝数为6匝.在优化线圈参数的基础上,详细分析了线圈距离对系统传输效率的影响,验证了PCB螺旋线圈应用于胶囊内镜无线供电的可行性.该优化结果对于研究小功率谐振式无线电能传输系统有一定的参考意义.     

用螺旋线圈粘结力试验评定电气绝缘漆的热寿命(IEC.Publication 290 1969)

1.范围本方法打算用螺旋线圈的方式评定浸渍漆漆膜的粘结强度,而不是用作为对缠绕导线的试验。因为漆的最主要的作用是粘结绝缘系统的各个部分,因比漆膜的强度是量度使用质量的一种标准,通过测量漆膜强度因固化,温度以及高温老化的影响而发生的变化可以比较各种漆的质量。在本试验中,用直径为1毫米的导线做成螺旋线圈浸漆并固化,把线圈当一简单梁,断裂该线圈所需要的力作为来衡量漆膜强度的单位。漆在电磁线上的性能可能会与铝线上不同,但评定漆和电磁线之间的相容性不在本推荐     

一种新型磁阻型螺旋线圈电磁发射器的仿真研究

新型磁阻型螺旋线圈电磁发射器结合了磁阻型电磁发射器的工作原理和螺旋线圈型电磁发射器(HCEL)的基本结构。对弹丸受力的影响因素,如弹丸与驱动线圈相对位置、弹丸和驱动线圈尺寸、电流大小等,进行了静态模拟。结果表明,弹丸的受力大小与其相对驱动线圈的位置有关,且有一个最大受力位置。驱动线圈半径固定时,弹丸最大受力随线圈轴向长度增大而增大,线圈长径比为1:2时弹丸加速度达到最大。在电流较小的情况下,弹丸最大受力与线圈每匝电流平方成正比,最大受力位置随电流增大而增大;而铁磁质弹丸达到磁饱和后,弹丸最大受力只与电流成正比,最大受力位置不随电流变化。仿真结果验证了HCEL的基本理论,并为新型磁阻型电磁发射器结构的设计提供了参数支持。     

一种新型磁阻型电磁发射器的数值分析

新型磁阻型电磁发射器结合了磁阻型电磁发射器的工作原理和螺旋线圈型电磁发射器的基本结构。基于有限元方法,对弹丸受力的影响因素,如线圈与弹丸的相对位置、电流大小、线圈尺寸和弹丸尺寸等进行了数值分析。研究结果对新型磁阻型电磁发射器的研制具有参考价值。