电磁除铁器计算模型与方法

除铁器在磁轴承中的安装方位见图1，为了便于剖析永磁除铁器的特性，对除铁器模型进行简化并假定:

经过的铁磁颗粒均为球体，且半径相同;( 2) 铁磁颗粒和水的温度在各处均相同，它们之间无热量交换;( 3) 忽略转子的转动对流场的影响。

电磁除铁器计算结果及剖析

文中旨在研讨外加磁场下泥沙颗粒－ 水多相耦合关系。设颗粒的均匀直径为0. 1 mm，密度为2 500kg /m3，颗粒相体积分数为0. 5% ～ 6%。为了减小计算量和复杂度，电磁除铁器模型并采用二维轴对称结构进行可以看出: 远离磁轴承作业空隙的颗粒随着流体的运动而被直接输运到泵出口。而除铁器及磁轴承作业空隙周围颗粒相的散布是动态变化的，首先是接近磁轴承作业空隙的颗粒相逐渐增加，这是由于颗粒相中的铁磁性颗粒被除铁器及磁轴承的磁力招引的原因。在外磁场中的磁性颗粒经磁化，颗粒之间存在彼此招引作用，然后导致它们互相靠拢，聚集成团，这些颗粒团尺度增大后不易经过空隙进入到磁轴承作业空隙中。

电磁除铁器优越性与***性

新式循环油冷带式电磁除铁器处理了约束电磁除铁器大型化发展的三大难题（吸力、散热、适应环境）。

（1）除铁器选用全密封结构，磁系箱体采用钢板折弯的方法代替焊接方法，构成全封闭外壳，减少了漏油的机会；防雨、防尘、防腐蚀，能在各种恶劣环境下牢靠作业。

（2）磁芯选用高导磁、高饱满磁感应强度的有取向冷轧硅钢片制作，电磁除铁器导磁率大大高于普通纯铁资料，大大减小了磁滞丢失，提高了总磁场的稳定性。

（3）选用高绝缘的变压器油充入壳体中，具有良好的绝缘和散热性能，电磁除铁器保证了运行的安全牢靠。

（4）励磁绕组特殊规划，电磁除铁器，线圈***到冷却油中，使每层线圈都与冷却介质（变压器油）充沛接触，增加了散热面积，是传统除铁器的7~8 倍，极利于线圈热量传到变压器油中。

（5）除铁器正常作业后，油温逐步升高，油热膨胀，电磁除铁器经过专用油泵强迫循环，使用外部的散热器与空气进行热交换，热量由风机迅速带走，悬挂电磁除铁器，有效降低了线圈的作业温度，故新式循环油冷带式电磁除铁器温升较低（30℃ ~40℃），这样大大减缓了线圈的老化速度，增长了除铁器的使用寿命，使热态与冷态下的吸力相差不大。

电磁除铁器磁悬浮轴承无接触、不需润滑的特性，使得其在透平机械中的使用广泛。将磁悬浮轴承使用于立式斜流泵中，相对当前使用的滑动轴承有许多益处。目前关于磁轴承在立式斜流泵中的使用研讨首要集中在新结构方面，缺乏对其实际使用状况的研讨。磁悬浮轴承立式斜流泵在作业时，运送的流体中含有大小不一的铁磁性颗粒。

电磁除铁器在磁力的吸引、流场的作用、颗粒之间及与固体磕碰下，有些铁磁性颗粒易被吸附到磁轴承的作业空隙中，并与非磁性颗粒日久堆积造成磁轴承磨损。因此采用合适的设备引导这些易进入磁悬浮轴承空隙的颗粒是很必要的。目前，粉体电磁除铁器，未见相关文献处理磁悬浮轴承立式斜流泵中铁磁性颗粒及非铁磁性颗粒掺混到磁轴承作业空隙中的问题。文中根据磁轴承作业空隙附近流场特性，在现有的磁轴承结构上增设一个电磁除铁器。文中研讨内容涉及磁－ 流－ 固耦合的多场耦合，旨在考察多场耦合条件下磁性颗粒与非磁性颗粒的动力学行为。关于铁磁性颗粒在磁场及流场中的运动规律，国表里学者做了很多研讨。

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