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为减少矩形坯角裂、漏钢等缺陷,提高铸坯质量,进行改变浸入式水口出口倾角角度以优化结晶器流场的研究。通过Fluent软件,对150 mm×380 mm矩形坯结晶器钢液流动和凝固耦合过程进行数值模拟,得出水口倾角(15°~30°)对表面流速、表面湍动能和冲击深度的影响。结果表明,随水口倾角增加,平均表面流速下降,冲击深度增加,有利于稳定液面;但随倾角增加,液面波动小,不利于钢液搅拌和夹杂物去除,下部回旋区过低,坯壳变薄,容易产生漏钢;综合得出,150 mm×380 mm铸坯的水口倾角宜为25°。应用结果得出使用优化水口后,铸坯中夹杂物总数减少36%。 相似文献
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不同磁路结构ECRIT放电室实验研究 总被引:1,自引:0,他引:1
电子回旋共振离子推力器(ECRIT)属于静电型推力器,其工作原理是利用微波能和圆台型放电室内永磁体环产生的外加磁场产生高电离度的电子回旋共振(ECR)等离子体,再通过屏栅和加速栅之间的陡峭电势差加速其中的离子,从而产生推力。由于ECRIT采用了无阴极放电方案,因而它具有寿命长、结构简单的特点。ECRIT放电室内恰当的放电室磁路结构对于推力器的可靠工作非常重要,一方面它要产生满足ECR等离子体形成需要的磁场位形;另一方面要使栅极附近的等离子体分布比较均匀,从而提高推力密度,降低离子对栅极的冲刷;再者还要求放电室能在比较高的能量利用效率下工作。在圆台型放电室内,文章采用了两种磁路结构,分别开展了真空环境下放电室内ECR等离子体的产生实验;认为放电室中的离子未被磁化,采用朗缪尔探针直接诊断两种磁路结构放电室内的电子温度和离子密度,分析氩等离子体场的结构。实验的结果是:靠近放电室大端面的永磁体环能够使推力器的能量利用效率提高,同时能够使栅极附近的等离子体分布更均匀,从而提高推力密度、降低离子对栅极的冲刷。 相似文献
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在微波霍尔推力器中,微波通过窗口耦合到霍尔加速通道,在通道底部介质板附近产生表面波等离子体以抑制振荡。表面波等离子体能否顺利产生将直接影响推力器本身的性能,为此,开展微波霍尔推力器表面波等离子体源的真空实验研究。在不同微波输出功率条件下,分别以氪、氩气为工质,以陶瓷和石英材料为介质板,通过改变流量,得到了表面波等离子体的产生规律。采用朗缪尔探针,实验诊断了介质板附近的表面波等离子体密度。实验结果表明:和陶瓷介质板相比,石英介质板对微波的损耗低,表面波更容易稳定产生;朗缪尔探针的诊断结果表明,石英介质板附近等离子体的电子密度高于对应的临界电子密度,证明本实验等离子体为表面波等离子体。 相似文献
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基于流场控制的导向叶片式旋风管开缝面积比的优化设计 总被引:1,自引:0,他引:1
通过试验与数值模拟相结合的方法,研究了分流型芯管开缝面积比对导向叶片式旋风管内流场及性能的影响关系。研究发现,随着开缝面积比的增加,经芯管侧缝流走的气量Q1逐渐增加,但当开缝面积比大于2.9时,Q1呈现饱和状态;开缝面积比大于1.94时,短路流量保持在总进口流量的5%以下;分离空间内切向速度、轴向速度及向心径向速度随开缝面积比的增加而减小;旋风管内能耗随着开缝面积比的增加而减小。另外,内旋流区及排气管内的能耗受芯管开缝面积比的影响较大;芯管开缝面积比的最优范围为1.94~2.9。实验结果表明:入口流量为2380m3·s-1,入口颗粒浓度为1g·m-1的滑石粉,开缝面积比为2.42时,分流型芯管提高分离效率3%;入口为单相常温空气时,分流型芯管减低阻力系数近73%。 相似文献
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通过数值模拟的方法,采用RSM湍流模型对直切式旋风分离器三种不同排尘锥结构(排尘锥无缝、开对称缝、开阶梯缝)下的气固两相流场进行了研究。研究表明,三种排尘锥结构都可以将粒径大于8μm的返混颗粒再次分离下来;排尘锥开缝起到分流作用,有效改善排尘锥内气相流场分布,降低压降,便于返混颗粒从侧缝排出,提高抗返混能力,减少颗粒在排尘锥内部长时间停滞的机率,减小堵塞下口的可能性;排尘锥开阶梯缝可以减小涡核中心不对称性,明显提高侧缝的排尘能力,有效消弱返混夹带对3μm小颗粒的影响,提高分离器的操作弹性,减少颗粒间的磨损,为排尘锥结构的进一步优化、提高旋风管分离性能提供依据。 相似文献