液態(tài)金屬（GaInSn）流在故障電流限制器中的數(shù)值模擬.pdf

1、利用商用軟件ANSYS，采用有限元方法(FEM)，對(duì)故障電流限制器內(nèi)液態(tài)金屬鎵銦錫(GaInSn)的流場(chǎng)、溫度場(chǎng)和電磁場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，研究分析其中的相互關(guān)系。論文屬于電磁流體力學(xué)的范疇。 首先，論文介紹了故障電流限制器的應(yīng)用和發(fā)展。由汞限流器和鎵銦錫限流器的溫度場(chǎng)數(shù)值模擬，結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，來(lái)評(píng)估溫度因素在限制故障電流中所起的作用。 電磁場(chǎng)部分，先采用ANSYS軟件與FORTRAN編程運(yùn)算相結(jié)合的方法，對(duì)兩個(gè)算例

2、進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。將數(shù)值解與精確解進(jìn)行比較后，得到了一致的結(jié)果，驗(yàn)證了ANSYS使用方法的正確性。接著，沿用相同的方法對(duì)鎵銦錫限流器電磁場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，得到了電磁力的分布。導(dǎo)入電磁力作為流場(chǎng)的源項(xiàng)，模擬鎵銦錫在電磁力作用下的流動(dòng)特性，通過(guò)對(duì)非自由表面和自由表面流場(chǎng)的分析，研究液態(tài)金屬的流動(dòng)在限流器工作中起到的作用，同時(shí)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比較，得到令人滿(mǎn)意的一致結(jié)果。結(jié)果表明，論文中關(guān)于流場(chǎng)、溫度場(chǎng)和電磁場(chǎng)的分析方法和計(jì)算模型對(duì)鎵銦錫限流器的設(shè)計(jì)具