Кондукционный электромагнитный насос

• Автор: Федорова, Светлана Владимировна
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 160 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО ТЕОРИИ И ПРАКТИЧЕСКОМУ ПРИМЕНЕНИЮ КОНДУКЦИОННЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ НАСОСОВ
1Л. Обзор работ по существующим установкам кондукционных электромагнитных насосов и методам анализа электромагнитных, гидродинамических процессов в них
1.2. Цель и задачи исследов ания
2. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ СИЛ, ПЛОТНОСТИ ТОКОВ, СКОРОСТИ РАСПЛАВА В АКТИВНОЙ ЗОНЕ МГД-КАНАЛА ДЛЯ ДВУМЕРНОГО СЛУЧАЯ
2Л. Общие сведения
2.2. Распределение плотности токов в проводящем МГД-канале
2.3. Распределение электромагнитных сил в активной зоне МГД-канала
2.4. Качественный анализ расхода металла в зависимости от распределения токов в канале
Выводы
3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КОНДУКЦИОННОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО НАСОСА
3.1. Кондукционный электромагнитный насос (КЭМН)
как объект управления
3.1.1. Модель электрической части КЭМН
3.1.2. Модель магнитогидродинамической части КЭМН
3.1.3. Особенности модели КЭМН в горизонтальном

исполнении
3.2.Разработка методики расчета внешних и внутренних
статических характеристик КЭМН
Выводы
4. ДИНАМИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ КЭМН
В РАЗОМКНУТЫХ И ЗАМКНУТЫХ СИСТЕМАХ
МГ Д-ПРИВ ОДА
4.1. Анализ динамических свойств КЭМН в разомкнутых
системах управления
4.2.Анализ динамических свойств КЭМН в замкнутых системах управления
4.2.1. Формирование каналов измерения
4.2.2. САР тока металла
4.2.3. САР скорости металла
4.2.4. САР количества металла
Выводы
5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РАЗРАБОТОК
5.1. Экспериментальное исследование опытного образца КЭМН
в горизонтальном исполнении
5.2.Экспериментальная автоматизированная установка
дозирования жидкого металла
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение
Программа расчета распределения электромагнитных сил, плотности токов, скорости расплава в активной зоне МГД-канала для двумерного случая Приложение
Схема опытного образца кондукционного электромагнитного насоса
Приложение
Программа расчета модели КЭМН Приложение
Схема экспериментальной автоматизированной установки дозирования цветных металлов Приложение
Программа вычислительного эксперимента КЭМН

2.4. Качественный анализ расхода в зависимости от распределения
токов в канале
Как видно из полученых картин распределение электромагнитных сил, которые действуют на жидкую проводящую среду, вектор распределения сил в общем случае не параллелен вектору средней скорости раплава. Кроме
составляющих электромагнитных сил /, действующих вдоль канала,
имеются составляющие, действующие на стенку, при этом вектор / поворачивается вдоль канала на угол до 90°.
В этом случае существует опасность того, что кроме потенциального
течения жидкости вдоль канала под действием / , может появиться
составляющая скорости , образующая замкнутый путь так, что ее
среднее значение будет равно нулю (“вихрь”). Это ведет к снижению
КПД устройства. Распределение скоростей в активной зоне канала КЭМН горизонтального исполнения для двумерного случая представлено на рис.2.7.
Для получения этой картины минимизируется выражение для гидродинамической мощности:
(2.12)
В уравнении Навье-Стокса присутствует нелинейный член [49]:
( у V )у = — £гяй?у2 - ух Ш у ,
(2.13)