高溫高壓磁力泵的研究.pdf

1、磁力泵采用磁力傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)力矩的無接觸傳遞，徹底解決機(jī)械傳動(dòng)泵軸封泄漏及其引起的污染問題。近年來隨著大型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)磁力泵的研究取得了一些理論研究成果，但是對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)中用于輸送高溫高壓介質(zhì)的磁力泵，由于受到磁性材料的限制，使磁力泵的發(fā)展受到了嚴(yán)重的限制。
　　 對(duì)于磁力泵在高溫條件下易退磁的問題，國(guó)內(nèi)外很多研究人員都是采用異步感應(yīng)電機(jī)的原理，來設(shè)計(jì)感應(yīng)式磁性聯(lián)軸器，但是由于內(nèi)磁采用的是非磁性材料，所以其傳遞的功

2、率受到了很大的限制，針對(duì)這個(gè)問題本文采用傳統(tǒng)的組合推拉式磁路，設(shè)計(jì)了極限工作溫度不超過350℃磁性聯(lián)軸器，采用新的電磁耦合法對(duì)設(shè)計(jì)的磁性聯(lián)軸器進(jìn)行模擬計(jì)算，以往的模擬計(jì)算都是建立在忽略端部效應(yīng)的基礎(chǔ)上，采用是二維平面模型來計(jì)算磁轉(zhuǎn)子所傳遞的轉(zhuǎn)矩，筆者采用三維模型計(jì)算了高溫下磁性聯(lián)軸器的磁轉(zhuǎn)矩，并分析了由于端部損失造成的扭矩值損失值;另外本文對(duì)高溫高壓磁力泵的內(nèi)部流場(chǎng)作了分析，采用數(shù)值計(jì)算分析了高溫高壓磁力泵的軸向力。主要的研究?jī)?nèi)容如下:

3、
　　 (1)從磁性聯(lián)軸器的理論分析出發(fā)，分析了采用組合推拉式磁路磁轉(zhuǎn)矩的計(jì)算方法，并用經(jīng)驗(yàn)公式法設(shè)計(jì)出了可用于高溫環(huán)境的磁性聯(lián)軸器，運(yùn)用Excel編程快速確定了磁性聯(lián)軸器的幾何參數(shù)，并確定了隔離套的厚度。
　　 (2)運(yùn)用有限元分析確定了高溫高壓磁力泵磁性聯(lián)軸器的最佳磁極對(duì)數(shù)，并對(duì)傳統(tǒng)的二維磁場(chǎng)模型進(jìn)行了求解分析，在二維磁場(chǎng)模型的基礎(chǔ)上對(duì)磁性聯(lián)軸器建立了三維計(jì)算模型，對(duì)比發(fā)現(xiàn)由于端部效應(yīng)造成的高溫高壓磁力泵磁性聯(lián)軸器磁

4、轉(zhuǎn)矩比二維模擬計(jì)算值少了21.92％。從數(shù)值模擬計(jì)算的結(jié)果出發(fā)，理論上推導(dǎo)出了由于端部漏磁而損失的轉(zhuǎn)矩值和損失的功率值。
　　 (3)從磁性聯(lián)軸器產(chǎn)生渦流損失的機(jī)理出發(fā)，分析了隔離套的渦流場(chǎng)，為設(shè)計(jì)合理的冷卻流道和冷卻流量的確定，提供了參考。
　　 (4)對(duì)高溫高壓磁力泵進(jìn)行了水力設(shè)計(jì)，采用當(dāng)前主流的流場(chǎng)分析軟件CFX對(duì)高溫高壓磁力泵的內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了求解分析，對(duì)比分析了常溫常壓水與高溫?zé)嵊偷男阅芮€。
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