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本文將以平面螺旋型線圈為研究對象，詳細介紹如何在ANSYS Maxwell軟件中建立不含隔磁片和含隔磁片的平面螺旋型線圈的2D和3D模型，提取線圈的電感值，為仿真建模提供指導。在此基礎上，可引導學生進行開放式實驗，研究平面螺旋線圈的匝數對無線電能傳輸效率的影響。 一、平面螺旋型線圈電感值計算 電感是無線充電系統中的重要組成部件。

由此產生的控制多邊形定義在橫向曲面u方向的區間[0，線圈數n]和v方向的區間[0，1]上。這里，第一個和最后一個控制點固定在(0，0)或(n，1)，而其他所有點在uv平面上可以自由移動。控制點對軸向彈簧幾何形狀的局部影響取決于NURBS曲率（見圖4）。 圖4：uv平面中螺旋的產生和變化 05 仿真模型使用螺旋彈簧的參數化有限元模型進行數值仿真。

這些線圈軸向分開0.5至1毫米的距離，相鄰線圈之間的電壓不應超過800到1000V。 交叉式繞組 線圈的內端連接到相鄰線圈的輸出側端，如上圖所示。每個線圈的實際軸向長度約為50毫米，而兩個線圈之間的間距約為6毫米來容納絕緣材料塊。 線圈的寬度為25至50毫米。在正常情況下，交叉式繞組的強度要比圓筒式繞組高。

實心管和實心線圈 2. 實心管和梁線圈 3. 束管和束線圈 使用的具體單元類型和接觸模型如下： 三種類型的網格如下： 建模 建模五絲線圈 線圈的半徑為0.3mm，導線的半徑為0.05mm，導線之間的初始間隙為0.0125mm。 情況1：創建了五層實心螺旋線圈，并用SOLID186單元劃分網格；見下圖（a）。

我們可以對整個線圈的橫截面進行建模，導線以相反的方向攜帶電流，或者只對線圈的一半進行建模，并在中心線上設置對稱性條件。一個細長的三維線圈模型。如果忽略末端效應，可以在二維平面中對其進行建模。當對兩匝線圈進行建模時，一匝將電流垂直傳送到二維建模平面，另一匝則將電流垂直傳送出二維建模平面。當僅對單匝進行建模時，必須在中心線處使用對稱條件，以允許電流沿相反方向回流。

Maxwell提供了兩種螺旋線的繪制方法，即平面螺旋線（Spiral）何三維螺旋線①在X、Y平面畫10mm圓，點擊【Draw】→【Circle】選擇在X、Y面上繪制10mm圓，如圖所示： ②a.選擇繪制平面螺旋線【Spiral】點擊【Draw】→【Spiral】或者在快捷菜單欄點擊快捷符號，開始螺旋線旋轉法線矢量繪制。

此方向定義推力的方向；?螺旋槳性能數據，此處的推力系數 K_T 和扭矩系數 K_Q 是進程比 J 的函數；?獲得虛擬盤流入表面平均速度和密度的速度平面；a、右鍵單擊Continua > Physics 1 >Models > Virtual Disk > Virtual Disks node a節點，選擇 N新建虛擬盤；b、將虛擬盤的類型設置為Body Force Propeller

CONVERGE自動化網格生成有利于解析旋轉的螺旋槳幾何結構。和穩態求解一樣，我們使用k-ω SST湍流模型和基于速度的AMR。在下面的視頻中（圖3），等值面代表渦量，垂直于螺旋槳軸的平面上顯示網格。

入口為速度進口，出口為壓力出口，拉伸的遠場壁面設置為對稱平面邊界條件。進口流體速度 VA作為流體域中的一個初始條件。在此穩態模擬中，使用兩個場函數J 和 i 來指定J 值的范圍。場函數 i 指定J 值變化的迭代。在本案例中，J 的起始值是0.6。 J 值每迭代501 次增加 0.2。對于每個 J 值，此迭代次數已足以讓求解收斂。通過定義場函數來定義出螺旋槳進口的進速系數。（6）創建性能報告。

如果大家仔細觀察，會看到飛機的螺旋槳結構很特殊，如圖所示，單支槳葉為細長而又帶有扭角的翼形葉片，槳葉的扭角（槳葉角）相當于飛機機翼的迎角，但槳葉角為槳尖與旋轉平面呈平行逐步向槳根變化的扭角。

圖14 傳統視線跟蹤法Fig.14 Traditional gaze tracking method 針對平面運動的飛行器設計了一種改進型視線法（Modified Line-of-Sight，MLOS）算法，它是一種具有自適應性的新型二維平面位置控制算法。該算法可實現平面運動物體的曲線路徑跟蹤。

此方向定義推力的方向；?螺旋槳性能數據，此處的推力系數 K_T 和扭矩系數 K_Q 是進程比 J 的函數；?獲得虛擬盤流入表面平均速度和密度的速度平面；a、右鍵單擊Continua > Physics 1 >Models > Virtual Disk > Virtual Disks node a節點，選擇 N新建虛擬盤；b、將虛擬盤的類型設置為Body Force Propeller

計算平面螺旋電感的標準公式通常采用惠勒公式10： 式中，a為線圈的平均半徑，單位為英寸；n為匝數；c為線圈磁芯的寬度（rOUTER - rINNER），單位為英寸。當線圈的c 》 0.2a時11，該計算方法的精度在5%之內。 可以使用方形、六角形或其它形狀的單層螺旋電感。

由以上機理分析可知,調距槳槳葉平面磨損、密封圈局部嚴重磨損、槳葉安裝盤面與槳轂支承面長期運行形成的局部磨損間隙超差是海水進入系統的基礎條件,也是密封圈提前失效的根本原因。

前向飛行性能：多旋翼+螺旋槳型 eVTOL 飛行器，專門由電動螺旋槳提供前向水平推進動力，能夠保持多旋翼槳盤平面處于水平狀態，使各個電動旋翼能夠均勻提供升力，避免了前后電動旋翼功率需求差異過大的困境。電動旋翼支架結構能夠進行翼型設計，前向飛行時產生附加升力，提高飛行器的升阻比。

入口為速度進口，出口為壓力出口，拉伸的遠場壁面設置為對稱平面邊界條件。進口流體速度 VA作為流體域中的一個初始條件。在此穩態模擬中，使用兩個場函數J 和 i 來指定J 值的范圍。場函數 i 指定J 值變化的迭代。在本案例中，J 的起始值是0.6。 J 值每迭代501 次增加 0.2。對于每個 J 值，此迭代次數已足以讓求解收斂。通過定義場函數來定義出螺旋槳進口的進速系數。（6）創建性能報告。

改進體積力法1對的模擬較改進體積力法2更準確，但兩者的偏小與螺旋槳體積力法本身將某選定入流平面的平均速度取作進速的簡易處理有關。總之，改進體積力法整體上可以較好地實現對敞水導管螺旋槳水動力數值的模擬，優于傳統螺旋槳體積力法，可為準確模擬艇體?導管槳（體積力）耦合水動力奠定基礎。

一段導線中通入變化的電流，會在自身的導電平面上產生自感，同時又會在相鄰平面上產生互感，自感與互感相疊加共同作用于信號。環路電感先建立信號路徑與返回路徑的概念，見下圖，信號的傳輸路徑分為信號路徑和返回路徑，在高速信號走線以及開關回路中，信號層的下面往往有完整的參考平面，回流會自動選擇阻抗最小的路徑，因此此時的回流路徑就是信號路徑在參考平面的投影。