半固态成形用电磁搅拌器内部磁场的三维表征研究

发布时间：2019-09-23 11:22

【摘要】：利用三维数字化测磁手段对半固态浆料制备用电磁搅拌器的磁场进行测量。结果发现,电磁搅拌器内部磁感应强度在100mT附近,磁感应强度沿搅拌器轴向及径向分布均匀,不同电磁搅拌电压、频率组合产生的搅拌磁场强度变化明显。
【图文】：

磁感应强度,搅拌器,磁场,电磁搅拌器

输出一个电磁感应强度值。图１磁场测量位置改变电磁搅拌器的电参数，如搅拌电压，搅拌频率，可以获得搅拌区域不同磁感应强度与电压、频率之间的关系，具体试验方案见表１。表１试验方案编号电压／Ｖ频率／Ｈｚ１５０５、１０、２０、３０、４０２１００５、１０、２０、３０、４０３１５０５、１０、２０、３０、４０４２００５、１０、２０、３０、４０５２５０５、１０、２０、３０、４０２测量结果及分析２．１磁场沿轴向变化图２为电压Ｕ＝２５０Ｖ，频率ｆ＝４０Ｈｚ时，半固态电磁搅拌器内磁感应强度的分布曲线。可以看出，，在半固态电磁搅拌器内部的中心轴线处的磁感应强度，在９０ｍＴ附近波动，搅拌器边缘区域的磁感应强度约为８０ｍＴ；磁感应强度在中心轴线上沿高度分布均匀，磁感应强度在搅拌区域的半径位置上，分布均匀，且在边缘分布上一致，即可以近似认为搅拌器磁场在高度方向上是均匀分布的。在搅拌区域的上下边缘由于磁场的边部效应，磁感应强度有增大趋势。图２搅拌器内部磁感应强度沿轴向变化２．２磁场沿径向变化图３为频率ｆ＝４０Ｈｚ时，电压为５０、１００、２５０Ｖ时，电磁搅拌器内部磁场在高度Ｚ＝４０ｍｍ处，沿直径方向的变化曲线，其中０点为搅拌器轴线位置。可以看出，电磁搅拌器在不同电参数下，内部磁感应强度沿着径向分布较为均匀，且随着电压的增大，磁感应强度增大。在电压从５０Ｖ增大到１００Ｖ的过程中，径向的磁感应强度从７５ｍＴ增大到８４ｍＴ，但是当电压从１００Ｖ增大到２５０Ｖ过程中，虽然电压增大显著，但是磁感应强

磁感应强度,搅拌器,磁场分布,电压

Ｕ＝２５０Ｖ，频率ｆ＝４０Ｈｚ时，半固态电磁搅拌器内磁感应强度的分布曲线。可以看出，在半固态电磁搅拌器内部的中心轴线处的磁感应强度，在９０ｍＴ附近波动，搅拌器边缘区域的磁感应强度约为８０ｍＴ；磁感应强度在中心轴线上沿高度分布均匀，磁感应强度在搅拌区域的半径位置上，分布均匀，且在边缘分布上一致，即可以近似认为搅拌器磁场在高度方向上是均匀分布的。在搅拌区域的上下边缘由于磁场的边部效应，磁感应强度有增大趋势。图２搅拌器内部磁感应强度沿轴向变化２．２磁场沿径向变化图３为频率ｆ＝４０Ｈｚ时，电压为５０、１００、２５０Ｖ时，电磁搅拌器内部磁场在高度Ｚ＝４０ｍｍ处，沿直径方向的变化曲线，其中０点为搅拌器轴线位置。可以看出，电磁搅拌器在不同电参数下，内部磁感应强度沿着径向分布较为均匀，且随着电压的增大，磁感应强度增大。在电压从５０Ｖ增大到１００Ｖ的过程中，径向的磁感应强度从７５ｍＴ增大到８４ｍＴ，但是当电压从１００Ｖ增大到２５０Ｖ过程中，虽然电压增大显著，但是磁感应强度只增大了２～３ｍＴ，即电参数的变化并不与磁感应强度呈线性变化。图３搅拌器内部磁感应强度沿径向变化２．３搅拌电压对磁场分布的影响图４为ｆ＝１０Ｈｚ，不同电压下中心轴线处的磁感应强度分布。可以看出，随着电压增大，磁感应强度增强，电磁搅拌磁场最大磁感应强度由５０Ｖ时的８５ｍＴ１２０６特种铸造及有色合金２０１７年第３７卷第１１期
【作者单位】：内蒙古科技大学能源与环境学院;
【基金】：内蒙古科技大学科研仪器专项基金资助项目(2015KYYQ04)
【分类号】：TG249.2

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