张振洋， 刘慧娟， 宋腾飞， 张千， 杨立新， 毕可明

(1.北京交通大学 电气工程学院， 北京 100044； 2.北京交通大学 机械与电子控制工程学院， 北京 100044； 3.中国原子能科学研究院 反应堆工程技术研究部， 北京 102413)

环形线性感应电磁泵(annular linear induction electromagnetic pump，ALIP)[1-2]依靠结构简单、无运动部件、无需机械维修、安全可靠性高、生命周期长等特点[3]，被作为当今世界以液态金属为冷却剂的空间核反应堆动力装置循环泵的首选，俄、美两国近年来发展的各级液态金属空间核动力装置在设计上均采用了ALIP[4-9]。因此对ALIP电磁场和流体场特性的研究具有重要的理论意义和工程应用价值。

目前对ALIP基本性能的研究方法除实验外主要为解析计算和数值模拟2种。理论方面，国内外学者对于ALIP的特性解析计算主要以等效电路方法[10-11]为主，忽略或采用简单经验系数[12-16]来近似等效其纵向端部效应及铁芯饱和问题，误差相对较大。而数值计算能够一定程度弥补ALIP解析计算在端部效应及饱和问题上的不足，因此被广泛应用。Kwak[17]分析了端部效应对其泵沟中径向磁密和周向电流的轴向分布的影响，磁密在ALIP的进口处减弱，出口处增强。赵睿杰[18]基于COMSOL软件建立了ALIP 的3-D计算模型，计算了分离式定子间隙所引起的不稳定流动,计算采用28核128 G的Dell T7810工作站，单一工况耗时约18 d。Araseki等[19-22]通过数值计算和实验的方法得出纵向端部漏磁场大小和工质的速度成正相关，证实了端部效应的存在是ALIP中双倍供电频率(double supply frequency，DSF)压力脉动来源，其幅值随频率和滑差的减小而增大，采用端部梯度绕组排布能有效降低DSF脉动。……