强迫油冷式磁选机磁路模拟与散热结构优化
发布时间：2021-03-14 11:00
磁选机作为一种磁力分选设备,广泛应用于国民经济的各个行业,诸如各种金属矿物和非金属矿物的提纯、工业废水的处理等方面。伴随着环保意识的加强和自然资源的匮乏,磁选机扮演着越来越重要的角色。开发更高效能的磁选机,成为时下众多专家学者们研究的热点。磁系作为磁选机的核心装置,其散热问题不能忽视。近年来,永磁磁选机虽然取得了很大的进展,但在强电磁、大处理量的工业生产中,电磁磁选机依然占据着主流的地位。因此,研究其散热方式,改善其散热结构,依然具有重要的意义。本文以一台水冷式强电磁磁选机为研究对象,针对现有冷却方式的诸多缺点,如能耗大、易堵塞、浪费水资源等,对其进行油冷化改造,设计一个可靠性更高、散热效果更好的强迫油循环冷却励磁线圈,以期提升磁选机的整体性能。本文的主要研究工作有:（1）基于电磁场理论,采用三维静磁场分析方法,根据磁选机的铁芯参数,在ANSYS中创建了磁路模型,并通过改变输入电流的幅值,得到铁芯气隙中平均磁通密度随励磁电流的变化曲线,得出了在励磁电流超过1000A时,气隙磁通密度达到饱和的结论。并根据此结论及磁选机实际空间,设计了一个强迫油冷式励磁线圈。（2）基于流体传热理论,使用A...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 强迫油冷式线圈研究现状
1.2.2 数值传热模拟方法研究现状
1.3 本文研究内容
2 控制方程与有限元数值方法
2.1 有限元法
2.2 电磁场的数值方法
2.2.1 控制方程
2.2.2 控制方程数值计算
2.3 计算流体力学的数值方法
2.3.1 流体动力学理论基础
2.3.2 边界条件
2.3.3 湍流中的标准k?ε模型
2.3.4 求解方法
2.4 本章小结
3 磁选机的磁路模拟与励磁线圈设计
3.1 模型的建立和模拟方法
3.2 网格划分
3.3 边界条件与求解方法
3.4 磁路的后处理
3.5 励磁线圈设计
3.6 本章小结
4 励磁线圈的数值模拟
4.1 线圈模型创建
4.2 材料属性和网格划分
4.3 边界条件设置
4.4 求解设置
4.5 仿真结果分析与讨论
4.5.1 仿真结果分析
4.5.2 导向结构对线圈温升的影响
4.5.3 励磁线圈模型的改进
4.5.4 冷却油流速对温升的影响
4.6 本章小结
5 实验模型设计与仿真验证
5.1 实验模型设计
5.2 实验系统搭建
5.3 仿真验证
5.4 本章小结
结论
附录A 三维磁场仿真命令流
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]磁选机的研究与应用现状[J]. 张冰倩,林周越,方利强,张奇,倪笛. 云南冶金. 2017(05)
[2]基于非平均热源的油浸式变压器2维温度场分析[J]. 刘刚,靳艳娇,马永强,王连鹏,池骋,李琳. 高电压技术. 2017(10)
[3]水冷线圈和强制油冷线圈的对比[J]. 杨招君,徐少华. 现代矿业. 2017(07)
[4]立环高梯度磁选机线圈的冷却方式与特点[J]. 徐少华,林恬盛. 现代矿业. 2017(04)
[5]油浸式电力变压器绕组温升的多物理场耦合计算方法[J]. 谢裕清,李琳,宋雅吾,王帅兵. 中国电机工程学报. 2016(21)
[6]新型SLon立环脉动高梯度磁选机的应用[J]. 熊大和. 金属矿山. 2016(03)
[7]基于ANSYS软件的油浸式变压器温度场有限元仿真计算[J]. 薛飞,陈炯,周健聪,李忠. 上海电力学院学报. 2015(02)
[8]基于有限差分和有限体积法相结合的油浸式变压器三维温度场计算[J]. 王永强,马伦,律方成,毕建刚,王柳,万涛. 高电压技术. 2014(10)
[9]油浸式变压器绕组热点温度的计算与影响因素的研究[J]. 刘凤英,郭振华,景崇友,王建民,杜振斌,韩磊. 变压器. 2014(06)
[10]油浸式变压器绕组油流及温升影响因素分析[J]. 方海彬,刘晓明,赖增辉,彭娜. 变压器. 2013(01)
博士论文
[1]自然油循环变压器的油流分布与温度场研究[D]. 李龙女.沈阳工业大学 2016
[2]油浸式变压器绕组热点温度计算模型及预测方法研究[D]. 苏小平.重庆大学 2012
[3]湿式永磁强磁选机磁系研究及设备研制[D]. 胡明振.武汉理工大学 2011
硕士论文
[1]平板高梯度磁选机的研制与试验研究[D]. 曾剑武.昆明理工大学 2016
[2]实验用超导磁选机监控系统的研制[D]. 许赟.哈尔滨工业大学 2016
[3]ODFS-334000/500大型油浸式电力变压器绕组温度场数值模拟[D]. 张星.大连理工大学 2013
[4]直流电磁泵泵沟电磁场数值模拟[D]. 刘艳明.中北大学 2009
本文编号：3082048
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 强迫油冷式线圈研究现状
1.2.2 数值传热模拟方法研究现状
1.3 本文研究内容
2 控制方程与有限元数值方法
2.1 有限元法
2.2 电磁场的数值方法
2.2.1 控制方程
2.2.2 控制方程数值计算
2.3 计算流体力学的数值方法
2.3.1 流体动力学理论基础
2.3.2 边界条件
2.3.3 湍流中的标准k?ε模型
2.3.4 求解方法
2.4 本章小结
3 磁选机的磁路模拟与励磁线圈设计
3.1 模型的建立和模拟方法
3.2 网格划分
3.3 边界条件与求解方法
3.4 磁路的后处理
3.5 励磁线圈设计
3.6 本章小结
4 励磁线圈的数值模拟
4.1 线圈模型创建
4.2 材料属性和网格划分
4.3 边界条件设置
4.4 求解设置
4.5 仿真结果分析与讨论
4.5.1 仿真结果分析
4.5.2 导向结构对线圈温升的影响
4.5.3 励磁线圈模型的改进
4.5.4 冷却油流速对温升的影响
4.6 本章小结
5 实验模型设计与仿真验证
5.1 实验模型设计
5.2 实验系统搭建
5.3 仿真验证
5.4 本章小结
结论
附录A 三维磁场仿真命令流
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]磁选机的研究与应用现状[J]. 张冰倩,林周越,方利强,张奇,倪笛. 云南冶金. 2017(05)
[2]基于非平均热源的油浸式变压器2维温度场分析[J]. 刘刚,靳艳娇,马永强,王连鹏,池骋,李琳. 高电压技术. 2017(10)
[3]水冷线圈和强制油冷线圈的对比[J]. 杨招君,徐少华. 现代矿业. 2017(07)
[4]立环高梯度磁选机线圈的冷却方式与特点[J]. 徐少华,林恬盛. 现代矿业. 2017(04)
[5]油浸式电力变压器绕组温升的多物理场耦合计算方法[J]. 谢裕清,李琳,宋雅吾,王帅兵. 中国电机工程学报. 2016(21)
[6]新型SLon立环脉动高梯度磁选机的应用[J]. 熊大和. 金属矿山. 2016(03)
[7]基于ANSYS软件的油浸式变压器温度场有限元仿真计算[J]. 薛飞,陈炯,周健聪,李忠. 上海电力学院学报. 2015(02)
[8]基于有限差分和有限体积法相结合的油浸式变压器三维温度场计算[J]. 王永强,马伦,律方成,毕建刚,王柳,万涛. 高电压技术. 2014(10)
[9]油浸式变压器绕组热点温度的计算与影响因素的研究[J]. 刘凤英,郭振华,景崇友,王建民,杜振斌,韩磊. 变压器. 2014(06)
[10]油浸式变压器绕组油流及温升影响因素分析[J]. 方海彬,刘晓明,赖增辉,彭娜. 变压器. 2013(01)
博士论文
[1]自然油循环变压器的油流分布与温度场研究[D]. 李龙女.沈阳工业大学 2016
[2]油浸式变压器绕组热点温度计算模型及预测方法研究[D]. 苏小平.重庆大学 2012
[3]湿式永磁强磁选机磁系研究及设备研制[D]. 胡明振.武汉理工大学 2011
硕士论文
[1]平板高梯度磁选机的研制与试验研究[D]. 曾剑武.昆明理工大学 2016
[2]实验用超导磁选机监控系统的研制[D]. 许赟.哈尔滨工业大学 2016
[3]ODFS-334000/500大型油浸式电力变压器绕组温度场数值模拟[D]. 张星.大连理工大学 2013
[4]直流电磁泵泵沟电磁场数值模拟[D]. 刘艳明.中北大学 2009
本文编号：3082048
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3082048.html
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