本研究组提出了一种针对高温金属液纯净度的在线、实时、非接触式的检测方法——洛伦兹力微颗粒检测法(Lorentz Force Particles Analyzer，LFPA)。该方法通过研究电磁敏感区内洛伦兹力这一物理量的变化来探测金属液中杂质颗粒的尺寸和数目等信息。本论文采用多物理场有限元软件Comsol Multiphysics，对该检测过程进行了调查和分析:　　一、建立了LFPA二维瞬态电磁场模型，使用移动网格技术，实现了含杂质颗粒的环形导体在小磁体附近的旋转运动。通过求解麦克斯韦方程组，得到了电磁敏感区内涡电流随时间的变化情况，同时发现杂质颗粒在经过小磁体附近时，导体所受洛伦兹力会出现明显的负向脉冲，论证了洛伦兹力微颗粒探测原理的正确性。　　二、为了获得电磁敏感区内各物理场在三维空间的具体分布，建立了三维瞬态电磁场模型，使用移动网格技术实现了导体圆盘的转动。发现该模型在杂质颗粒体积较大的情况下，洛伦兹力的变化才形成较为明显的负向脉冲，但存在一定的数值误差。对于小体积颗粒，负向脉冲与数值误差难以区分，因此该模型的精度不足。　　三、通过求解欧姆定律，建立了三维稳态的电磁场模型，使用逻辑方法来实现导体的运动，在颗粒较小的情况下，洛伦兹力存在非常明显的负向脉冲。同时该模型精度很高，计算很快，可应用于相关实验的参数调查工作　　四、在实验中，洛伦兹力的变化是通过“激光-微悬臂-永磁体系统”来完成的。悬臂梁存在着显著的阻尼振动，通过结构力学模块，对该受力振动问题进行了三维瞬态建模，得到了位移随时间衰减的振动信号，并和实验进行对比，同时对振动问题进行了初步的理论分析，探讨了数值模拟和实验结果存在一定差异的原因所在。