【摘 要】
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具有节能、环保等突出优点的磁制冷技术越来越受到人们的关注。本文在阅读大量国内外文献和书籍的基础上,针对磁制冷中三大关键技术之一——磁化场及其与磁工质相互作用进行
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具有节能、环保等突出优点的磁制冷技术越来越受到人们的关注。本文在阅读大量国内外文献和书籍的基础上,针对磁制冷中三大关键技术之一——磁化场及其与磁工质相互作用进行了研究。利用有限元分析软件Ansys、Ansoft Maxwell,针对旋转式室温磁制冷机用永磁磁化场进行了设计。通过对设计结果的分析,进一步对永磁磁化场进行了优化。同时本研究还对磁工质与永磁磁化场的相互作用进行了研究。通过对永磁磁化场的设计、优化以及与磁工质的相互作用的研究,取得了如下研究成果: 1.基于Halbach的旋转理论,并在中空圆柱型磁场源的基础上,设计出了适用于旋转式室温磁制冷机的永磁磁路。该磁路能提供1.41T的磁化场,且在工作气隙中心分布的标准差为0.20;基于磁路设计定理设计出能提供1.57T的磁化场的永磁磁路,且在工作气隙中心分布的标准差为0.13。 2.通过分析结构参数对永磁磁路的影响,对永磁磁路进行了结构优化和磁化场均匀化优化。其中,结构优化后,基于Halbach的永磁磁路总重量降幅达到21%,永磁体用量降幅达到25%,同时磁路工作气隙中心场强、气隙均匀度得到提高;基于磁路定理的永磁磁路总重量降幅达到32%,永磁体用量降幅达到36%,同时,在磁路工作气隙中心的磁化场强度有2.5%降低的状况下,磁化场的均匀度却得到了10%的提高。 3.分析了磁工质与磁路的相互作用。在对磁路改造并调整磁工质在磁路中的工作位后,磁工质在磁路中所受的磁化场强度得到提高,所受的径向力从966N降低到了347N,有助于提高磁工质在磁路中运行的平衡性、磁制冷机工
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