电磁流量计磁场的设计

采用分析和数值计算方法,研究了某电磁流量计磁场和磁路的设计。采用实验方法验证模型和计算的可行性。研究结果表明：在同时考虑电参数、传热、测量精度和经济性情况下,有可能对电磁流量计励磁线圈进行优化。     

电磁流量计矩形与鞍状线圈感应磁场的数值仿真

讨论了电磁流量计矩形和鞍状线圈所产生磁感应强度的分布情况。运用毕奥-萨伐尔定律和叠加原理,通过数值仿真得到励磁线圈在测量管道内电极横截面上的磁场分布情况。提出磁感应强度的方向平行程度和大小均匀程度2个指标,并用其来判别感应磁场分布的均匀程度。依据以上2个指标,分别对不同尺寸的矩形和鞍状励磁线圈所产生的感应磁场进行计算分析和优化。     

四电极电磁流量计磁场分布特性数值模拟

文章开展了四电极电磁流量计磁场分布数值模拟研究工作.采用有限元分析方法计算了四电极电磁流量计磁场分布特性,考察了四电极电磁流量计权重函数分布.分析了仪器偏心、流体磁导率对磁场分布影响.为正确理解注聚井中四电极电磁流量计测量响应特性提供了理论分析基础,指出了采用有限元技术是分析电磁流量计测量特性的较好途径.     

电磁微电机中平面微线圈磁场分布特性的研究

本文分析了电磁微电机中平面微线圈产生的空间磁场，把微线圈等效几何圆电流和矩形截面电流，导出了空间磁场的计算公式，接着通过四种算法的比较，建立了平面微线圈空间磁场快速准确的数值算法，最后分析了平面微线圈空间磁场的分布特性。     

电磁流量计工作磁场的计算及测量

本文采用“理想励磁线圈”模型的方法对国产内磁式电磁流量计的工作磁场空间分布进行了计算,其结果与实际测量数据很一致。     

电磁流量计的电极与励磁线圈不对称误差分析

本文从基本理论出发，对电磁流量计的电极和励磁线圈在实际制造中可能的不对称问题进行研究，求出响应的电势和磁势的分布，并进行了定量分析，得到由此引起的测量误差。     

多电极电磁流量计权重函数的仿真研究

采用有限元方法,针对三对电极电磁流量计电极在不同位置时权重函数分布情况进行数值仿真。提出2个描述权重函数分布均匀度的指标:最大偏差和整体均匀度,并在电极数目和位置不同情况下对权重函数的分布情况进行分析比较。结果表明,电磁流量计权重函数分布不仅与电极数目有关,还与电极所在的位置有关。通过合理设计电极位置,三对电极电磁流量计在权重函数分布均匀度和平均强度两方面都优于单电极对电磁流量计。     

磁性管壁对插入式电磁流量计工作磁场的影响

本对插入式电磁流量计靠近管道壁面时的工作磁场分布情况进行了计算，分别对磁性壁面和非磁性磁面情况进行了比较，说明磁性管道壁面对流量测量结果的影响。同时，给出了一种修正的方法和有关的修正曲线。     

基于磁流体动力学的电磁流量计数值模拟

通过计算流体力学和磁流体动力学的耦合计算,直接给出了一种电磁流量计二维模型里流动(层流)和外加磁场(均匀稳态)的相互作用结果,并得到信号输出即感应电动势与流量的基本关系以及其他变量如感应电场与感应电流的详细空间分布。模拟结果符合理论值,表明可利用磁流体动力学数值模拟来广泛研究不同流场和外加磁场分布下电磁流量计特性。     

基于PWM控制的电磁流量计脉冲励磁系统分析与研制

为了提高励磁频率和减少发热,使电磁流量计能够更好地用于浆液流量测量和灌装流量测量,并长期稳定、可靠地工作,研究了基于PWM控制的脉冲励磁方案,分析其工作原理,计算各种参数,研制实际系统,进行测试和实验。结果表明,该系统能实现更高的励磁频率,产生稳定的励磁电流,极大地减小了励磁系统的功耗,能去除微分干扰对流量信号测量的影响,水流量检定准确度优于0.5级。     

电磁铸造铝扁锭的电磁场数值模拟

为了优化电磁铸造工艺过程，采用互感耦合模型，对电磁铸造扁锭的电磁场进行了数值模拟计算，重点考察了屏蔽罩位置、电源频率等对磁场强度分布的影响．计算结果表明：有载条件下的半悬浮液柱，除弯月面外，整个液柱上下粗细均匀，可以保证电磁铸造过程不受液面波动的影响；电磁铸造过程的感应热的计算，与实际情况吻合较好，已成功应用于电磁铸造过程温度场的数值模拟．屏蔽罩的插入可以明显消弱液柱上方的磁场强度，抑制表面扰动，频率越高，屏蔽效果越好。     

脉冲磁场作用于钢液熔体的电磁场数值模拟

为了解脉冲磁场的电磁力特性,利用ANSYS软件,脉冲电源波形采用梯形波,对脉冲磁场作用下钢液的电磁场进行了模拟,得到了电磁力周期变化规律,脉冲频率和脉冲波型对脉冲电磁力的影响规律.结果表明:脉冲磁场作用下,电磁力瞬时发生变向,往复振荡熔体;在研究的脉冲放电频率范围内,脉冲放电频率的改变对电磁场、力场的分布影响不大;对于采用的梯形脉冲波形,电磁力随着脉冲上升沿和下降沿宽度的减小而显著增大,而当脉冲宽度增大时,脉冲电磁力呈现减小的趋势.     

Synthesis of a simulation model for an electromagnetic flowmeter

The principles of constructing a simulation model for an electromagnetic flowmeter are considered by means of which it is possible to carry out research into the metrological characteristics of instruments. __________ Translated from Izmeritel’naya Tekhnika, No. 5, pp. 38–43, May, 2006.     

热顶电磁成型系统磁场的实验与数值模拟

根据电磁场理论,建立了热顶-电磁连铸成型系统的物理和数学模型,用小线圈法实测了不同电源功率时系统内的磁场强度,用有限元软件数值模拟了感应线圈高度、结晶器高度、热顶结构等对成型系统内磁感应强度和分布的影响,结果表明:1)降低结晶器高度使系统内磁感应强度增强,但不十分明显;2)感应线圈的高度对系统内磁场影响显著,采用20mm线圈较40mm线圈的磁感应强度提高约85%;3)有载时的模拟结果显示,系统内的磁场呈现更明显的趋肤效应;热顶结构对磁场的强度和分布规律无明显的影响.研究结果表明热顶电磁连铸法将有利于提高电源效率和稳定液柱高度,改善铸坯的内外部质量.     

A mathematical model of the identification of the magnetic field of a flowmeter

The construction of a mathematical model of the magnetic field in the measurement channel of an electromagnetic flowmeter by an identification method is considered. __________ Translated from Izmeritel’naya Tekhnika, No. 10, pp. 55–58, October, 2006.     

A reference model for a flowmeter magnetic field for a computing experiment

A reference model is considered for a magnetic field intended for checking programs and algorithms defining the electromagnetic field in an electromagnetic flowmeter measurement channel. __________ Translated from Izmeritel’naya Tekhnika, No. 4, pp. 39–41, April, 2007.     

电磁流量计异径管道的流场仿真研究

采用Fluent软件对圆形截面渐变为矩形截面的异径管道流场进行三维建模和数值仿真,分析了横截面收缩异径管的速度分布和流线,建立了矩形截面部分的长度、宽度、高度与进出口压力损失和中心截面平均速度之间的关系.研究表明,中间矩形截面部分的宽度和高度对进出口压损和中心截面平均速度影响较大,同时横截面积收缩比例太大会导致流场紊乱和回流现象,从而为合理设计局部横截面积收缩的电磁流量测量管道提供了理论依据.     

叠层复合材料电磁场效应数值模拟

为了解决现有数值模拟方法不能计算叠层复合材料分层吸收率、分层反射率及多角度反射率的问题,借助可以表征能量流动方向和大小的Poynting矢量,按研究项目要求建立了由碳纤维、石墨颗粒和聚苯乙烯树脂组成的叠层复合材料微结构有限元模型,通过程序设计结合有限元数值模拟的方法实现了电磁场效应的计算。结果表明,所设计的叠层复合材料在宽频范围内具有稳定的电磁场效应。在工作频率2～18GHz范围内,该结构吸收率高达50%以上,而垂直反射率只有10%左右。斜反射率随反射角度增大而减小。迎波第一层的吸收率和反射率均大于第二层。数值模拟结果满足研究项目要求。研究方法对任意叠层材料微结构均具有适用性。     

弯管后均速管流量计输出特性数值模拟

采用数值模拟方法对处在弯管附件后均速管流量计的输出特性进行了研究.计算中采用k-ε湍流模型,应用有限体积法对控制方程进行离散.计算得到了弯管后管道中不同位置处流量计采用平行、垂直、45°(相对于弯管平面)三种安装方式情况下的差压输出,结合管道及流量计内部流场分布对流量计输出特性进行了分析.结果表明,数值计算结果与实测结果具有很好的一致性.对比三种安装方式的误差,流量计采用垂直于弯管平面的安装方式最优.     

管坯电磁成形时线圈受力的研究

成形线圈设计是电磁成形工艺的关键技术之一,为了有针对性地进行防破设计,提高线圈的使用寿命,采用数值模拟的方法研究了螺线管线圈和阶梯形线圈电磁胀形时的磁场,得到了成形瞬间的磁力线分布和线圈受到的磁压力分布.结果表明:线圈、工件的结构参数和相对安装位置对线圈的磁压力分布影响很大;将受力分布引入成形线圈设计,有效地提高了工艺实验中线圈的使用寿命.