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(duì)鋼帶造成的表面缺陷、沉沒輥對(duì)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(shí)現(xiàn)無(wú)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(wèn)題提供了新的途徑。
　　目前，國(guó)內(nèi)外的電磁封流熱浸鍍技術(shù)尚屬于實(shí)驗(yàn)研究階段。為此，本文以電磁學(xué)理論為出發(fā)點(diǎn)，嘗試對(duì)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(shí)驗(yàn)研究提供理論依據(jù)。
　　以數(shù)值模擬輔助實(shí)驗(yàn)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(shí)也會(huì)大大縮短科研周期。因此，本文以低頻行波磁場(chǎng)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(yùn)用麥克斯韋電磁方程組作為控制方程，在經(jīng)過(guò)合理的簡(jiǎn)化后，構(gòu)建了數(shù)值模擬模型，用以模擬電磁封流過(guò)程。并依據(jù)此模型設(shè)計(jì)并制造了實(shí)驗(yàn)設(shè)備，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與模擬結(jié)果的對(duì)比，從固態(tài)懸浮到液態(tài)磁封

3、兩個(gè)方面驗(yàn)證了計(jì)算模型與計(jì)算方法的正確性。
　　電磁封流過(guò)程的數(shù)值模擬是通過(guò)ANSYS模擬軟件中電場(chǎng)與磁場(chǎng)的直接耦合方式計(jì)算實(shí)現(xiàn)。通過(guò)研究鋅液周圍磁場(chǎng)、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(duì)位置；以及鍍槽寬度及鍍槽材質(zhì)對(duì)鋅液所受電磁力的影響規(guī)律。結(jié)果表明：在本文計(jì)算條件下，當(dāng)電流強(qiáng)度為80A，電流頻率為50Hz時(shí)可以獲得最佳的電磁力；磁極與鍍槽的間隙不大于7.5mm時(shí)，