Numerical evaluation of SmCo permanent magnet flowmeter measuring sodium flow in a low flow rate regime using FLUENT/MHD module

One of the several key subsystems in the test facility of Korean sodium-cooled fast reactor is a plugging meter system, which measures the impurities in the sodium using an indirect online technique. To measure the low flow rate, a permanent magnet flowmeter was developed owing to its inherent fast response time, non-invasive characteristic, relatively accurate flow rate measurements, and excellent linearity between the flow rate and flowmeter signal. However, several limitations have been reported in the experimental evaluation of the flowmeter under low flow rate conditions given the measurement capability of the current experimental facility. Thus, the performance of the flowmeter was evaluated numerically using a commercial computational fluid dynamics tool, a FLUENT/MHD module, based on the finite volume method with the help of electromagnetic analysis software, ANSYS MAXWELL. The FLUENT/MHD module was validated by comparing the simulation results with the experimental results. The relative error of the FLUENT simulation was estimated to be approximately 0.24% compared with the experimental results. After the validation process, MHD simulations were conducted to calculate the flowmeter voltage signals versus flow rates, especially in a low flow rate regime, where the linearity between the flow rate and flowmeter signal was carefully analyzed.     

浅海中运动时谐垂直电偶极子产生的电磁场

为了对浅海中的运动舰船所产生的轴频电磁场进行建模,对三层介质中匀速运动的时谐垂直电偶极子在固定场点产生的电磁场这一问题进行了求解.首先求解在三层介质中静止的时谐电偶极子在固定场点产生的电磁场,通过狭义相对论的洛仑兹变换,得出最终的表达式.以浅海环境下低速运动的极低频时谐垂直电偶极子为例,对其在海水中的固定场点产生的电磁场进行了数值计算,通过对比计算,分析得出低速运动的偶极子与静止的偶极子所产生的电磁场相等,以及海水越浅则海底对电磁场的贡献越大等结论.最后通过实验测得的某船模的轴频电场数据,验证了表达式的实用价值.     

基于MAXWELL2D静磁场分析的特种电机教学

特种电机应用越来越广泛,已成为“电机学”教学的重要内容,其结构和磁场分布不同于传统同步电机,是“电机学”教学的难点之一。本文以永磁电机为例,探讨了MAXWELL2D建模实现电机旋转结构动画显示的方法,并利用MAXWELL2D对永磁电机进行静磁场有限元分析,直观呈现电机内磁场分布特点,便于学生理解和接受特种电机的结构和原理。本文方法对于其他特种电机的教学具有参考价值。     

基于大定源回线的薄板导体响应正演模拟研究

该文利用薄板导体模拟勘探工作中的异常体形态,并结合澳大利亚电磁成像技术公司的瞬变电磁数据处理软件EMIT MAXWELL来进行正演模拟,探讨大定源回线装置下的目标地质体的响应规律。分别讨论了不同电导率、不同赋存深度以及复合板状导体等情况下的瞬变电磁响应规律。     

永磁无刷直流电动机的磁场分析及动态仿真

通过MAXWELL软件,对磁性槽楔无刷直流电机和Halbach磁体结构无刷直流电机在相同载荷情况下进行磁场分析和动态的仿真比较,分析得出了磁性槽楔结构和Halbach磁体结构的优点。     

工频电场测量仪支架材质对空间电场影响研究

工频电场测试仪是测量电力设备运行电压对地表1.5 m高度处电场强度的设备。为保证电场测试仪测量结果的准确性,需要尽量减小测试仪及其附件对空间电场分布的影响;但是由于电场测试仪及其附件的介电常数与空气不同,实际测试时电场测试仪改变了周围电场,尤其是探头所在区域的电场,因此有必要对电场测试仪支架材质对空间电场的影响进行深入研究。基于有限元法,利用ANSYS MAXWELL建立电场测试仪支架材质对空气电场影响的分析模型,通过对不同材质支撑杆对空间电场分布的影响进行分析,为电场测试仪及其附件的材质选取、优化设计制造提供参考。     

小型汽车ISAD方案设计与仿真研究

本文提出了新型六相12/10结构开关磁阻电机的方案.根据小型客车三缸汽油发动机对电机起动、发电及助动的要求,设计了一台2.5 kW六相12/10结构开关磁阻起动/发电机,进行系统仿真,分析结果表明所设计方案能够很好地满足要求,能够改善小汽车的运行性能.     

铍铜带材弯曲应力松弛的力学行为

测定了3种铍铜合金带材经时效处理后的静态及动态弯曲应力松弛特性,并根据应力松弛行为提出了MAXWELL线弹性－粘性体模型,建立了剩余应力与时间及温度参数的关系式,对静态和动态应力松弛特性进行了计算及预测,研究表明,铍铜材（1．7％－2．0％Be)应力松弛曲线可分为2个阶段,在第1阶段,应力松弛速率很高,温度高时,应力松弛更快,在第2阶段,应力松弛比第1阶段慢,但随温度的升高,应力松弛加快,给出了3种铍铜合金静态及动态应力松弛特性的计算式,比较计划结果与实验数据可见,该模型对应力松弛行为的预测有较好的精确度。     

双极性与单极性ns级高压脉冲电源设计及特性比较

为了满足聚合类绝缘材料老化实验及等离子体水处理高级氧化实验2项实验研究的应用要求,分别设计了双极性和单极性2种ns级高压脉冲发生器,且均主要由高压直流电源、两级脉冲储能电容器和气体开关等组成,结构紧凑,具有重复频率、脉冲宽度及电压幅值可调等优点。2种脉冲电源的主要区别在于各自的核心元件—多电极旋转火花隙开关(MER-SGS)的结构和尺寸设计,同时电源的重复工作频率也可由旋转火花隙驱动电机及电极数量调节控制。为验证火花隙开关的工作性能,采用ANSOFT/MAXWELL ELECTROSTATIC 2D软件建立了仿真模型,对2种开关不同开断关合角度下的电场强度进行了仿真分析和比较。结果表明,火花隙的紧凑结构设计能够产生强烈电场畸变进而保证脉冲电源在具备良好输出特性基础上,开关可靠动作,从而达到降低绝缘要求、减少电极烧蚀、延长工作寿命等目的。通过对2种脉冲电源有载情况下实际输出波形的测量可得,脉冲上升时间(<10ns)、脉冲宽度(1～500μs)、重复工作频率(1～3kHz)、平均功率等电源参数均达到各自实验要求标准,具有良好的应用前景。     

锅炉水冷壁磨损检测机器人的研究与开发

介绍了应用于流化床锅炉水冷壁壁厚检测的永磁吸附式爬壁检测机器人,设计了它的本体结构,导向机构和一种新型壁厚无损检测装置,提高了壁厚检测效率。对爬壁机器人本体进行静态受力分析,确定单个永磁体的最小吸附力,设计一种应用于该检测环境下的新型永磁吸附装置,用ANSOFT MAXWELL电磁场仿真软件对永磁吸附装置各结构尺寸进行分析,确定各结构尺寸对吸附力的影响,对永磁吸附装置进行尺寸优化。实验结果证明,该机器人具有运动稳定可靠,检测效率高等优点,具有较高的应用价值。