旋转电机第三功能 基于旋转电磁效应的机电热换能器 electric-mechanical-thermal transducer based on rotational electromagetic2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 电加热方式概述1

1.2.1 电阻加热方式及其应用1

1.2.2 电弧加热方式及其应用4

1.2.3 介质加热方式及其应用5

1.2.4 红外线加热方式及其应用6

1.2.5 电子射线加热方式及其应用7

1.2.6 电磁感应加热方式及其应用8

1.3 旋转电机第三功能11

1.3.1 能量守恒原理11

1.3.2 机电热换能器的结构12

1.3.3 机电热换能器的工作原理15

1.4 本章小结16

第2章 机电热换能器的电磁热学基础17

2.1 引言17

2.2 电磁理论基础17

2.2.1 麦克斯韦方程组17

2.2.2 磁场的基本性质与磁路定律18

2.2.3 铁磁物质的磁化特性19

2.2.4 旋转磁场24

2.2.5 损耗26

2.3 传热学基础32

2.3.1 相关物理量介绍32

2.3.2 热交换的形式32

2.4 常用的计算方法36

2.4.1 路算法36

2.4.2 场路结合法37

2.4.3 场算法38

2.5 本章小结40

第3章 机电热换能器的数学模型41

3.1 引言41

3.2 换能器的等效磁路41

3.3 换能器磁路计算中的主要参数43

3.4 换能器稳态运行相量图47

3.5 换能器电磁场方程49

3.5.1 二维电磁场方程49

3.5.2 三维电磁场方程54

3.6 本章小结61

第4章 机电热换能器电磁场的数值分析62

4.1 引言62

4.2 基于有限元法的换能器热功率计算62

4.2.1 磁滞热功率62

4.2.2 涡流热功率63

4.2.3 电流热功率63

4.2.4 总热功率63

4.3 基于有限元法的换能器热功率算例64

4.3.1 磁滞热功率65

4.3.2 涡流热功率66

4.3.3 电流热功率67

4.3.4 总热功率67

4.4 换能器的电磁场特性分析68

4.4.1 闭口槽换能器的电磁场分析68

4.4.2 开口槽换能器的电磁场分析72

4.4.3 温度对换能器热功率的影响75

4.5 本章小结76

第5章 机电热换能器的电磁设计77

5.1 引言77

5.2 换能器定子热功率透入深度77

5.2.1 透入深度的定义77

5.2.2 透入深度对热功率设计的影响80

5.3 换能器结构参数的选取80

5.3.1 定子热功率的解析表达式80

5.3.2 结构参数与热功率的关系81

5.3.3 不同结构参数样机的热功率比较85

5.4 换能器定子结构的选取86

5.4.1 无槽和闭口槽结构的热功率分析86

5.4.2 开槽结构的热功率分析88

5.4.3 铜套结构的热功率分析91

5.4.4 不同定子结构样机的热功率比较92

5.5 换能器热功率分布规律93

5.5.1 定子侧铜和铁中热功率的比例93

5.5.2 定子铁芯中热功率的分布94

5.5.3 转子和永磁体中的热功率95

5.6 无槽机电热换能器电磁计算程序和算例97

5.7 本章小结101

第6章 机电热换能器的热系统分析102

6.1 引言102

6.2 空气隙机电热换能器的热系统分析102

6.2.1 集中参数热网络模型102

6.2.2 稳态热分析108

6.3 水隙机电热换能器的热系统分析115

6.3.1 热功率-换热耦合算法116

6.3.2 功率调整率120

6.3.3 相关参数对功率调整率的影响124

6.4 本章小结129

第7章 机电热换能器的旋转电磁效应130

7.1 引言130

7.2 磁场对纯水和氯化钠溶液特性的影响130

7.2.1 磁场对纯水作用的分子动力学模拟130

7.2.2 磁场对氯化钠溶液电导率影响的实验研究133

7.3 磁场对氯化钠溶液电导率的影响机理137

7.3.1 电解质溶液的电导率137

7.3.2 “离子氛”理论137

7.3.3 离子水化理论138

7.3.4 外磁场对磁矩的作用139

7.3.5 影响机理140

7.4 旋转电磁效应抑垢实验及机理分析142

7.4.1 实验条件及方案142

7.4.2 水质变化144

7.4.3 水垢样厚度变化145

7.4.4 水垢样成分比较146

7.4.5 旋转电磁效应抑垢机理148

7.5 旋转电磁效应对金属流动腐蚀的影响152

7.5.1 腐蚀试样及腐蚀介质152

7.5.2 实验方法153

7.5.3 旋转电磁效应对流动腐蚀的影响154

7.5.4 流动腐蚀过程162

7.6 旋转电磁效应对金属电化学腐蚀的影响164

7.6.1 腐蚀试样及腐蚀介质164

7.6.2 实验方法164

7.6.3 旋转电磁效应对电化学腐蚀的影响164

7.6.4 电化学腐蚀机理170

7.7 本章小结173

第8章 机电热换能器的测试技术174

8.1 引言174

8.2 换能器转矩及热功率特性的测试技术174

8.2.1 转矩及热功率特性174

8.2.2 转矩及热功率的测试174

8.3 换能器换热性能的测试技术179

8.3.1 测试系统的构成及原理179

8.3.2 测试结果及分析180

8.4 本章小结185

第9章 机电热换能器系统186

9.1 引言186

9.2 机电热换能器系统构成186

9.3 电磁自热器187

9.3.1 应用背景187

9.3.2 基本结构和工作原理187

9.3.3 能耗评价189

9.3.4 阻垢、抑垢效果评价193

9.4 风热转换器196

9.4.1 应用背景196

9.4.2 基本结构和工作原理197

9.5 无焰加热器201

9.5.1 应用背景201

9.5.2 基本结构和工作原理201

9.6 海水淡化器204

9.6.1 应用背景204

9.6.2 基本结构和工作原理205

9.7 本章小结209

参考文献210

名词索引217