非绝缘管壁电磁流量计的权重函数仿真分析及实验

电磁流量计权函数的正确求解对测量速度分布极其重要,是电磁流量计基础理论的重要部分。文中采用有限元的方法,对一种特殊电磁流量计-非绝缘管壁电磁流量计的权重函数进行研究。首先用Comsol Multiphysics构建了非绝缘管壁电磁流量计的数值仿真模型并对边界条件进行研究,其次分析了不同电导率以及厚度测量管的权函数,最后从实验的角度验证分析结论。并证明了在有效区域内,当磁场均匀时,虚电流密度的分布与权函数分布的一致性。文中的分析方法在研究电磁流量计管壁污染以及电极污染对权函数的影响都具有非常重要的意义     

磁阻型电磁发射的建模分析与仿真研究

本文分析了磁阻型电磁发射的机理,得出了发射过程的等效作用.利用磁矩模型建立了磁阻型电磁发射的理论模型,并结合发射电路的模型导出了弹体的动力学方程,分析了影响弹体发射的主要因素,给出了MATLAB仿真结果.     

基于正交试验低温文丘里流量计特性的数值仿真

针对低温文丘里流量计建立三维可压缩流体动力学模型,采用正交实验的方法,对低温文丘里流量计进行数值模拟研究,并与常温氮气实验数据进行对比。结果表明:采用三维模型进行仿真可以准确地模拟低温文丘里流量计的常温标定实验;采用正交试验,以低温文丘里流量计的流出系数和压损比为指标,对入口锥角α、喉部直径比β、圆管喉部长径比λ、出口锥角γ进行分析,优化了低温文丘里流量计的结构参数。     

高温超导直流能源管道电磁仿真分析

高温超导直流电缆具有高电流密度、低损耗的优势,将液化天然气作为超导电缆的冷却液,可以实现电力与能源的一体化输送,提高传输效率的同时降低综合成本。因此,高温超导直流能源管道技术具有广阔的应用前景,其导体结构设计是相应过程中至关重要的问题。针对100 kV/1 kA高温超导直流能源管道导体部分建立三维电磁模型,对比单极性直线结构与螺旋结构、同轴双极性直线结构与螺旋结构在电流动态变化下的导体内部电流分布,研究导体螺旋结构对电流分布均匀性的影响。     

电磁耦合实验平台系统线缆束的电磁拓扑分析

复杂线缆束系统的电磁耦合分析,随着电磁环境的日趋复杂化,显得越来越困难。而高功率电磁辐射技术的发展,对具有复杂电缆束网络和电子设备的系统,带来了严重的电磁威胁。这从电磁攻击与电磁防护两方面,对复杂线缆束的电磁耦合分析,都提出了更加迫切的需求。由于复杂线缆束网络所涉及的几何空间的边界条件十分复杂,所以很难用时域有限差分(FDTD)或频域有限差分(FDFD)方法求解复杂线缆束网络系统的电磁耦合问题。我们在基于传输线理论,采用拓扑学中将空间按照拓扑结构进行分解的思想,建立了线缆束网络电磁耦合的拓扑模型,得出了计算复杂线缆束网络系统终端耦合电压与电流的计算方法,并给出了仿真计算实例用以验证电磁拓扑法处理线缆网络电磁耦合效应的有效性。     

电磁耦合实验平台系统线缆束的电磁拓扑分析

复杂线缆束系统的电磁耦合分析,随着电磁环境的日趋复杂化,显得越来越困难。而高功率电磁辐射技术的发展,对具有复杂电缆束网络和电子设备的系统,带来了严重的电磁威胁。这从电磁攻击与电磁防护两方面,对复杂线缆束的电磁耦合分析,都提出了更加迫切的需求。由于复杂线缆束网络所涉及的几何空间的边界条件十分复杂,所以很难用时域有限差分(FDTD)或频域有限差分(FDFD)方法求解复杂线缆束网络系统的电磁耦合问题。我们在基于传输线理论,采用拓扑学中将空间按照拓扑结构进行分解的思想,建立了线缆束网络电磁耦合的拓扑模型,得出了计算复杂线缆束网络系统终端耦合电压与电流的计算方法,并给出了仿真计算实例用以验证电磁拓扑法处理线缆网络电磁耦合效应的有效性。     

四轨电磁发射器的背场增强仿真分析

针对四轨电磁发射器的背场增强方案的电感梯度进行了仿真分析。根据虚功原理,推导了背场下的四轨电磁发射器电感梯度公式。建立了三维背场仿真模型,分析了不同主、附轨道参数下电感梯度的变化规律。仿真结果表明：添加背场后,增大发射器口径、减小主附轨间距和附轨道截面积均能够实现系统电感梯度的提升;背场增强下,在主轨道高度达到口径的57%时,邻近效应已变得明显;相同附轨道截面积下,为增大系统电感梯度应优先减小附轨道厚度,为缓解电流邻近效应可优先减小附轨道高度;凹形截面附轨道能够明显改善电流邻近效应。     

一种磁场优化结构电磁超声传感器设计*

为了进一步增强电磁超声检测技术在管道厚度测量领域的检测能力,该文对电磁超声传感器(EMAT)的结构进行了优化。提出了多磁铁对称分布型EMAT,能实现更小的磁铁体积,产生更强的表面剩磁强度。采用在硅钢表面开槽的方式限制涡流形成的区域,解决了涡流对测量的影响。建立厚度测量实验系统,对比出单磁铁型与多磁铁对称分布型EMAT在不同提离距离上检测信号的变化规律。结果表明,多磁铁对称分布型结构可通过增强EMAT的偏置磁场达到信噪比更优的效果。采用耐高温探头外壳和钐钴磁铁,提高了EMAT探头在高温环境下的检测性能。     

电磁发射复合型结构拦截弹的3维电磁场有限元建模与仿真

为了达到拦截弹的连续发射、提高拦截效果和加固驱动线圈的目的,提出了一种复合型结构的拦截弹.在建立数学模型时,基于麦克斯韦方程组,对非铁磁材料区域、铁磁材料区域、空间区域等求解区采用矢量磁位和标量磁位来描述3维电磁场,并采用Ansoft有限元分析软件中的MAXWELL3D模块对新型结构拦截弹的电磁场和涡流场分布情况进行了...     

Metamaterials电磁特性的数值仿真研究

利用HFSS软件,对电磁波在左手材料中的后向波传输、平板成像特性和近零折射率媒质的定向辐射特性进行了全波仿真研究,分别验证了左手材料与近零折射率媒质的上述特性。利用AnsoftDesigner软件,对去掉并联电感和去掉串联电容的、基于微带线的两种简化的左右手复合传输线构成的具有磁单负和电单负特性介质的电磁特性进行了仿真研究,验证了电磁波在匹配的MNG-ENG介质对结构的隧穿特性。     

燃油涡轮流量传感器故障仿真及试验研究

在进行无人机燃油流量检查过程中,发动机在低转速下试车,燃油流量测量结果与理论值相差甚远。为定位并分析故障产生原因,基于simulink建立了燃油涡轮流量传感器数学逻辑模型进行故障仿真。仿真结果表明,外界磁场通过燃油涡轮流量传感器内部线圈耦合产生干扰信号,进而转换为干扰脉冲,使得脉冲频率增大。在燃油测试台上利用线圈瞬间通/断电模拟外界磁场干扰进行验证试验,进一步验证了仿真结果的正确性。对磁-电式涡轮流量传感器排故工作具有指导意义。     

基于仿真软件的电磁场实验教学研究

应用电磁场的仿真软件COMSOL multiphysics对两个实验项目建模并仿真,得到三维立体解,形象直观地表现了电场或磁场的分布情况,同时验证了与理论计算结果的一致性,使学生对电磁场的理论从抽象的理解到感性认识,对工程实际问题产生形象思维。     

内锥式流量计数值模拟及优化设计

多相流过程参数的准确测量在石油化工与冶金工业等工业过程中十分重要。内锥式流量计作为一种新型差压流量计在多相流测量中逐渐受到关注,它能在较短的直管段条件下对流体实现准确的测量,但其结构尚存在优化的空间,需进行深入研究。本文对传统内锥式流量计做结构变形和优化研究,利用计算流体力学(CFD)方法对DN50 mm水平管道中内锥变形体的流场进行数值模拟,分析在不同结构参数下锥体的水力特性以优化结构。数值仿真结果表明,综合内锥式流量计在取压点、永久压损及测量精确度等因素,优化后的结构可以显著降低永久压损,提高测量重复性和精确度。     

磁场对水作用机制的计算机模拟研究

介绍了对水系统进行计算机模拟研究的方法和常用的一些位势模型，报道了磁处理水研究进展和计算机模拟研究的一些结果。     

基于MATLAB的静电场模拟

在静电场中引入电位和电场强度后,通过等电位线图和场强分布图可以具体的描述静电场这种抽象的物质场。传统的静电场模拟实验直观地展现出了静电场的分布从而形象地描述了静电场,由于这种方法属于类比模拟,所以存在一定的缺陷(比如不直接,不能描述立体规律等等)。随着计算机技术的发展,利用计算机技术来模拟静电场等物质场逐渐成为趋势。通过借鉴大量资料简要地介绍了如何利用计算机模拟静电场,如何利用MATLAB软件模拟静电场的问题。     

The Electromagnetic Sector of the Evans Field Theory

The equations of the electromagnetic sector of the Evans field theory are given in terms of differential geometry and are based on the well-known structure relations and Bianchi identities. The equations thus complete Einstein’s basic axiom, that physics is derived from geometry, and extend the axiom to electrodynamics. Precise tests are suggested for the theory using the interaction of circularly polarized electromagnetic radiation with a non-relativistic electron beam. These tests include; the inverse Faraday effect (IFE), radiatively induced fermion resonance (RFR), and the electromagnetic Aharonov-Bohm (EMAB) effect.     

The Electromagnetic Sector of the Evans Field Theory

No Heading The equations of the electromagnetic sector of the Evans field theory are given in terms of differential geometry and are based on the well-known structure relations and Bianchi identities. The equations thus complete Einsteins basic axiom, that physics is derived from geometry, and extend the axiom to electrodynamics. Precise tests are suggested for the theory using the interaction of circularly polarized electromagnetic radiation with a non-relativistic electron beam. These tests include; the inverse Faraday effect (IFE), radiatively induced fermion resonance (RFR), and the electromagnetic Aharonov-Bohm (EMAB) effect.     

电磁搅拌中旋转磁场及洛伦兹力的数值模拟

由于工程中应用广泛的电磁搅拌问题很难得到解析解,通过有限元软件ANSYS对其进行了数值求解。结果表明：旋转磁场在结晶器搅拌区域内产生电磁力,使钢液在水平方向形成旋转流动。随着频率的增加,磁感应强度逐渐减小、电磁力密度则先增加后减小。在频率一定的情况下,通电线圈电压的增加可导致电磁力密度的增大,通过相关物理理论可对其进行合理解释。     

数值模拟磁场作用下气泡在导电流体中运动

在自适应网格上,采用VOF方法捕捉界面,相容守恒格式计算电流及电磁力,发展了金属流体自由界面MHD数值方法。通过数值模拟磁场作用下不同Hartmann数的气泡在导电溶液中的运动和变形,分析磁场对气泡以及流场的影响,同时给出诱导电场和电流的分布。为进一步深入研究冶金及热核聚变相关的金属流体在强磁场作用下的自由界面流打下基础。     

超声波流量计在飞机燃油流量测试中的应用研究

燃油系统输油流量测试是飞机燃油系统地面模拟试验的一项重要内容;由于试验油箱内部的各管路与真实飞机油箱管路的布置是一致的,不适合在油箱内的狭小空间安装涡轮流量计,并且会破坏管路流阻特性;由于使用传统油箱油量标定的方法进行输油流量测量耗时耗力,所以需要采用一种新的技术或测量方法来完成油箱输油流量的测量;超声波流量计体积小,不会破坏输油管路流阻特性,防爆等级也符合试验要求;对超声波流量计在浸油状态下测试进行可行性分析,将超声波流量计在飞机燃油系统试验中实现创新性应用;通过试验证明了超声波流量计在飞机燃油流量测试中发挥了重要作用,并且首次将超声波流量计应用到飞机试验油箱内部输油管路的流量测试中,这对飞机其他系统的流量测试和飞机机上排故试验起到了重要作用。