📄Работа №17494
Тема: МГД-вращатель алюминиевого расплава
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
Электротехника
Объем:
46 листов
Год:
2017
Просмотров:
476
5750
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 3
1 Обзор применения индукционных машин в металлургии 4
1.1 принцип работы и конструкции индукционных машин 4
1.2 Возможности математического моделирования 11
1.3 Модуляция напряжения 15
1.4 Выводы по первой главе 16
2 Математическое моделирование 17
2.1 Математическое моделирование электромагнитных процессов 17
2.2 Моделирование в ANSYS Maxwell 22
2.3 Моделирование в ANSYS APDL 30
2.4 Выводы по второй главе 36
3 Экспериментальное исследование на физической модели 37
3.1 Устройство установки 37
3.2 Результаты эксперимента 40
3.3 Выводы по третьей главе 42
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 43
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 44
1 Обзор применения индукционных машин в металлургии 4
1.1 принцип работы и конструкции индукционных машин 4
1.2 Возможности математического моделирования 11
1.3 Модуляция напряжения 15
1.4 Выводы по первой главе 16
2 Математическое моделирование 17
2.1 Математическое моделирование электромагнитных процессов 17
2.2 Моделирование в ANSYS Maxwell 22
2.3 Моделирование в ANSYS APDL 30
2.4 Выводы по второй главе 36
3 Экспериментальное исследование на физической модели 37
3.1 Устройство установки 37
3.2 Результаты эксперимента 40
3.3 Выводы по третьей главе 42
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 43
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 44
📖 Введение
Индукционные магнитогидродинамические машины с жидкометаллическим рабочим телом находят все более широкое применение [1].
МГД-устройства используются уже достаточно давно, с 60-х годов, а их развитие не стоит на месте. МГД-устройства, использующие электромагнитные силы, способны осуществить различные виды манипулирования жидким металлом, а также позволяют повысить эффективность металлургического оборудования для осуществления различных технологических операций. Таким образом, изучение методов расчета и проектирования МГД-устройств является актуальной задачей.
Не менее актуальной задачей является изучение источников питания МГД-машин, так как их работа напрямую зависит от основных параметров переменного тока (напряжения и частоты), а также различных видов его модуляции.
На данный момент, существует множество видов индукционных машин с жидкометаллическим рабочим телом. Таковой является экспериментальная дуговая МГД-машина, применяемая для создания воронки в жидком металле.
Одним из наиболее востребованных способов изучения электромагнитных процессов в МГД-машинах является математическое моделирование, корректность расчетов которого можно достичь путем сравнения различного программного обеспечения и экспериментальных данных.
Влияние моделирования различных видов импульсов на работу МГД- машины в полной мере не изучена. Поэтому результаты, полученные в данной работе, послужат толчком к дальнейшему изучению поставленной задачи.
МГД-устройства используются уже достаточно давно, с 60-х годов, а их развитие не стоит на месте. МГД-устройства, использующие электромагнитные силы, способны осуществить различные виды манипулирования жидким металлом, а также позволяют повысить эффективность металлургического оборудования для осуществления различных технологических операций. Таким образом, изучение методов расчета и проектирования МГД-устройств является актуальной задачей.
Не менее актуальной задачей является изучение источников питания МГД-машин, так как их работа напрямую зависит от основных параметров переменного тока (напряжения и частоты), а также различных видов его модуляции.
На данный момент, существует множество видов индукционных машин с жидкометаллическим рабочим телом. Таковой является экспериментальная дуговая МГД-машина, применяемая для создания воронки в жидком металле.
Одним из наиболее востребованных способов изучения электромагнитных процессов в МГД-машинах является математическое моделирование, корректность расчетов которого можно достичь путем сравнения различного программного обеспечения и экспериментальных данных.
Влияние моделирования различных видов импульсов на работу МГД- машины в полной мере не изучена. Поэтому результаты, полученные в данной работе, послужат толчком к дальнейшему изучению поставленной задачи.
✅ Заключение
Результаты эксперимента отличаются от математических моделей в пределах 15%, что вполне очевидно. Для математических моделей мы используем идеальные условия (вакуум в расчетной области, а не воздух, и т.д.), не учитывающие дополнительные потери, от которых не избавиться в реальности. Это и высшие гармоники, и влияние фильтрации напряжения. Даже дополнительное тепло, исходящее от соседних установок и стен, влияет на результаты вычисления.
Различие в результатах между Maxwell 3D и Mechanical APDL возникают в результате различий в геометрии модели, характера построения сетки и зависимости магнитной проницаемости, а также количества элементов модели. Модель в Maxwell 3D имеет геометрию корпуса, дополнительные зажимные листы в магнитопроводе, и B-H кривую для магнитной проницаемости. В то же время, хоть в Mechanical APDL и не учитывается данная геометрия, а магнитная проницаемость - константа, количество элементов модели гораздо выше. В итоге, результаты, полученные в Maxwell 3D, ближе к реальности, особенно на частоте 50 Гц.
Для получения совершенно идентичных результатов возможна интеграция параметров модели Maxwell 3D с пакетом ANSYS Simplorer, где возможна имитация широтно-импульсной модуляции, а также широкая настройка источника питания. Дальнейшее изучение данного процесса поможет установить точное влияние источников питания на процесс, может открыть способ избавления от высших гармоник, либо извлечения выгоды. Расчет гидродинамической задачи позволит оценить влияние фильтрации и модуляции напряжения на характер движения металла, на качество его перемешивания, и как следствие на формирование его структуры при застывании.
Различие в результатах между Maxwell 3D и Mechanical APDL возникают в результате различий в геометрии модели, характера построения сетки и зависимости магнитной проницаемости, а также количества элементов модели. Модель в Maxwell 3D имеет геометрию корпуса, дополнительные зажимные листы в магнитопроводе, и B-H кривую для магнитной проницаемости. В то же время, хоть в Mechanical APDL и не учитывается данная геометрия, а магнитная проницаемость - константа, количество элементов модели гораздо выше. В итоге, результаты, полученные в Maxwell 3D, ближе к реальности, особенно на частоте 50 Гц.
Для получения совершенно идентичных результатов возможна интеграция параметров модели Maxwell 3D с пакетом ANSYS Simplorer, где возможна имитация широтно-импульсной модуляции, а также широкая настройка источника питания. Дальнейшее изучение данного процесса поможет установить точное влияние источников питания на процесс, может открыть способ избавления от высших гармоник, либо извлечения выгоды. Расчет гидродинамической задачи позволит оценить влияние фильтрации и модуляции напряжения на характер движения металла, на качество его перемешивания, и как следствие на формирование его структуры при застывании.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.