熱鍍鋅低頻電磁封流的有限元數(shù)值模擬.pdf

1、隨著汽車、家用電器、電腦等行業(yè)的迅猛發(fā)展，鍍鋅板在人們?nèi)粘Ｉ钪械男枨罅咳找嬖黾?。然而，傳統(tǒng)的熱鍍鋅工藝中，沉沒輥對鋼帶造成的表面缺陷、沉沒輥對鋅液的污染及沉沒輥的自腐蝕大大地制約著鍍鋅板質(zhì)量和產(chǎn)量的提高。取消沉沒輥，實現(xiàn)無沉沒輥熱鍍鋅工藝成為迫切的需要。電磁封流熱浸鍍技術(shù)為解決以上問題提供了新的途徑。
　　目前，國內(nèi)外的電磁封流熱浸鍍技術(shù)尚屬于實驗研究階段。為此，本文以電磁學(xué)理論為出發(fā)點，嘗試對電磁封流技術(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬研究，尋找

2、影響電磁封流的各種因素及其變化規(guī)律，為實驗研究提供理論依據(jù)。
　　以數(shù)值模擬輔助實驗研究，不僅能夠得到更加詳細(xì)、準(zhǔn)確、全面的數(shù)據(jù)結(jié)果，同時也會大大縮短科研周期。因此，本文以低頻行波磁場理論為基礎(chǔ)，推導(dǎo)出了電磁封流的理論公式，利用ANSYS數(shù)值模擬軟件，運用麥克斯韋電磁方程組作為控制方程，在經(jīng)過合理的簡化后，構(gòu)建了數(shù)值模擬模型，用以模擬電磁封流過程。并依據(jù)此模型設(shè)計并制造了實驗設(shè)備，通過實驗數(shù)據(jù)與模擬結(jié)果的對比，從固態(tài)懸浮到液態(tài)磁封

3、兩個方面驗證了計算模型與計算方法的正確性。
　　電磁封流過程的數(shù)值模擬是通過ANSYS模擬軟件中電場與磁場的直接耦合方式計算實現(xiàn)。通過研究鋅液周圍磁場、鋅液內(nèi)部感生電流及鋅液所受電磁力的變化規(guī)律，得到了電流強(qiáng)度、電流頻率等加載參數(shù)；鍍槽與磁極間隙及相對位置；以及鍍槽寬度及鍍槽材質(zhì)對鋅液所受電磁力的影響規(guī)律。結(jié)果表明：在本文計算條件下，當(dāng)電流強(qiáng)度為80A，電流頻率為50Hz時可以獲得最佳的電磁力；磁極與鍍槽的間隙不大于7.5mm時，