关键词：大体积金属材料 电磁线圈 悬浮力 优化设计 

摘要：采用数值模拟方法建立单层和双层电磁感应线圈的仿真模型,分析线圈几何构型对空间磁场分布、金属球体表面的麦克斯韦应力张量分布和线圈悬浮性能的作用规律。选取Al和Ti两种金属作为实验对象,研究线圈匝数、金属质量与最小悬浮电流之间的本征关系。设计多种用于大体积金属无容器处理的电磁悬浮线圈,并实现直径10~50 mm的三种球状金属在空气中的悬浮加热。利用优化设计的线圈成功悬浮Al、Ti和Cu三种不同密度的典型金属,其中悬浮起质量高达807 g的纯铜。

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