铠装螺线管磁系的磁势与功率的计算

孙仲元 肖金华

摘要 本文指出螺线管导体所占环形空间的场强分布规律从螺线管内

缘到外缘按直线变化。根据这一规律，按磁通连续性原理即可确定铁铠

厚度。

另据铠装螺线管内腔场强公式，得出铠装螺线管的功率为 W=H

增大α或减小β总是有利于提高GC因子，从而有利于提高磁场强度。

1 铠装螺线管磁系的磁势

铠装螺线管磁系（图1）的磁势主要由两部分组成。一为空气

隙的磁势，另一为铁铠内的磁势。

空气隙的磁势由下式确定。

（1）磁介质的形状、大小、匹配关系及其在磁场中的排列，

对于获得最=佳分选指标和确定最-佳负荷、提高高梯度磁选的效率

（2）载体的黏度、表面张力及比磁化率、矿浆的 pH及流态

对高梯度磁选有不可忽视的作用。减小载体黏度及表面张力、采

用顺磁性载体已削弱或减少非目的矿物的竞争磁捕获、pH在被

选有用矿物零电点附近以及在增大场强作用下，适当增大流速等

有利于提高高梯度磁选的选择性。

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上式为以各节点矢量磁位为未知数的多元线性方程组，解此

程组便可求得各节点矢量磁位 A的数值解。再根据场强 B与

位A之间的关系，便可求得所论场域内各点的场强B值。

3 漏磁系数σ计算的预估反算法

及磁势的设计计算

由式（1）可推得漏磁系数σ

σ=

0.4πIN

Hδ

（23）

可见对一设定的磁系，可采用所述有限元法求得其场强H，

后按式（23）便可算出漏磁系数 σ。因此在设计螺线管磁系时，

们可按以下步骤来进行漏磁系数计算和螺线管磁势的计算。计

算时，通常工作气隙高度 δ、工作空间的大小及气隙所要求的场

强H0是预先给定的。

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