بررسی عددی و تجربی تاثیر مواد به کاررفته در میله های حاوی حلقه های مغناطیسی در فیلترهای مغناطیسی

فیلترهای مغناطیسی به دلیل توانایی بالا در جداسازی ذرات بسیار ریز فرومغناطیس، به ویژه پودر سیاه، نقش مهمی در بهبود عملکرد و افزایش قابلیت اطمینان سامانه های انتقال و پالایش گاز طبیعی ایفا می کنند. با این حال، کارایی این فیلترها صرفا به قدرت آهنرباها محدود نبوده و به شدت تحت تاثیر نحوه هدایت و توزیع میدان مغناطیسی در اطراف مجموعه قرار دارد. در این پژوهش، تاثیر مواد به کاررفته در اجزای سازه ای یک میله حاوی حلقه های مغناطیسی شامل غلاف خارجی، هسته مرکزی و ماده پرکننده بین حلقه ها بر توزیع و شدت میدان مغناطیسی مورد بررسی عددی و تجربی قرار گرفته است. شبیه سازی های عددی با استفاده از نرم افزار کامسول مولتی فیزیک و در چارچوب مدل مغناطیسی دوبعدی با تقارن محوری انجام شد. نتایج نشان می دهد که استفاده از مواد با نفوذپذیری مغناطیسی بالا نظیر آهن در غلاف و هسته، موجب تمرکز شار و کاهش انتشار میدان مغناطیسی به ناحیه اطراف می شود، در حالی که استیل ۳۱۶ به دلیل نفوذپذیری نزدیک به واحد، بیشترین شدت میدان موثر در اطراف مجموعه را فراهم می کند. همچنین قرارگیری ماده پرکننده آهنی در فاصله بین حلقه ها با تسهیل مسیر شار مغناطیسی، منجر به افزایش قابل توجه شدت میدان در تمامی فواصل شعاعی می شود. تطابق مناسب نتایج عددی و داده های آزمایشگاهی، اعتبار مدل سازی انجام شده را تایید می کند.

کلیدواژه ها:

فیلتر مغناطیسی ، پودر سیاه ، میدان مغناطیسی ، شبیه سازی عددی ، اندازه گیری آزمایشگاهی