摘要：针对实际连铸生产过程中连铸坯偏角部热点区容易产生表面凹陷等缺陷问题,根据连铸过程凝固规律研究与实际漏钢坯壳测量分析建立了小方坯传热数学模型。采用有限元软件ANSYS模拟计算了不同结晶器横向曲面设计下结晶器内坯壳温度场、应力场以及坯壳厚度分布。结果表明:在结晶器偏角部位设置具有部分横向曲面的结晶器,能在有效消除铸坯偏角部表面凹陷的同时不会增加角部裂纹产生机率,为最优设计方案。

摘要：基于Qt creator设计圆柱感应电磁泵软件,只需通过设置极数、每极每相槽数、泵沟尺寸、极距及其相应的迭代参数就可对电磁泵的结构参数与电磁变量进行迭代计算,解决了电磁泵分析过程中对多个公式进行重复计算的难题。对比ANSYS模拟计算、软件计算与实测结果发现:实测结果与软件计算结果的误差在8%~15%,软件计算与模拟计算结果的差别在20%左右,表明该设计软件对圆柱感应电磁泵整体结构的设计具有可行性。

摘要：为研究电解阳极表面缺陷对气泡生长的影响,以竖插阳极为研究对象、建立阳极表面电场-气泡生长运动耦合模型,建立VOF模型和Species Transport模型,实现气液之间的传质,分析了电解质主流速度为0.125 m/s时阳极缺陷间距对气泡生长的影响。研究表明:当阳极缺陷间距为0.2 mm时,气泡脱离时间为0.422 67 s,脱离直径为0.967 mm;阳极缺陷间距为0.5 mm时,气泡脱离时间为0.396 82 s,脱离直径为0.939 mm;当阳极缺陷间距为1 mm时,气泡脱离时间为0.137 06 s,脱离直径为0.428 mm。缺陷间距为0.2 mm和0.5 mm时,气泡之间易发生聚并;缺陷间距为1 mm时,气泡之间不易发生聚并,单个气泡易发生脱离,同时气泡脱离会带动相邻气泡的脱离,使得相邻气泡的脱离时间和脱离直径缩小。研究成果对电极的处理以及电解槽的设计优化具有一定指导意义。

摘要：超导磁分离技术中,稀土矿物颗粒在磁介质上的聚集半径与磁介质填充率应相互匹配,以确保高效的矿物分离效果和提高稀土尾矿资源利用率。基于颗粒轨迹模型,探究了矿浆流速对颗粒捕获的影响并建立了颗粒饱和聚集模型,以计算稀土矿物颗粒单体及其连生体在磁介质上的饱和聚集半径、聚集半径和磁介质间距关系,从而优化磁介质填充率。并通过颗粒沉积试验,验证了聚集模型的正确性。研究结果表明,矿浆流动速度最优为0.1m/s时有效去除了杂质萤石矿物。磁介质有一个临界填充率,高于临界填充率不会发生堵塞。随着磁介质直径的增加,颗粒饱和聚集半径rBa和磁介质临界填充率逐渐增大,当连生体度为1/20的稀土连生体与磁介质直径为0.06mm时,临界填充率为5.6%。当磁介质直径为0.4mm时临界填充率为20.6%。本研究结果为稀土矿物的高效分离提供了重要的理论基础,也为工业生产中磁分离技术的优化与设计提供了可靠的参考依据。

摘要：利用ANSYS有限元分析软件对加载不同波形电流下铝合金熔体铸造过程的磁场分布进行数值模拟,根据有限元法中的电磁耦合技术,建立载流线圈铝熔体模型.在频率、电流大小相同情况下,对比了正弦波和方波电流作用下熔体的磁感应强度、电磁力、磁能大小及分布特点.结果表明:方波磁场处理效果较好,在频率为10 Hz、电流为70 A时,方波作用下熔体的磁感应强度、单位体积磁能分别为126.63 m T,4 087.2 J/m^3,数值模拟初步分析为铝合金铸造脉冲磁场发生设备的设计与工艺的优化提供了理论指导.