Управление процессом кристаллизации цветных металлов посредством изменения фаз токов питания линейного индукционного перемешивателя
Г.Л. Лосев, А.Д. Мамыкин
Институт механики сплошных сред УрО РАН, Пермь, Россия
losev.g@icmm.ru
Ключевые слова: магнитная гидродинамика, гидродинамика, бегущее магнитное поле, кристаллизация, линейная индукционная машина
Страницы: 24-39
Аннотация
Экспериментально изучен процесс кристаллизации галлиевого сплава в прямоугольной плоской кювете, расположенной вертикально, при внешнем электромагнитном воздействии. Показана возможность эффективного управления скоростью движения и формой фронта кристаллизации посредством изменения параметров питания электромагнитного перемешивателя. Путем перебора амплитуды электромагнитных сил выбран режим, характеризующийся интенсивным перемешивающим течением и существенной неоднородностью фронта кристаллизации. Для данного режима показано, что изменение фазных углов токов питания линейной индукционной машины позволяет принципиально изменять топологию гидродинамических потоков расплава при постоянной величине питания перемешивателя. Это, в свою очередь, приводит к изменению характеристик тепломассообмена и, следовательно, условий в области межфазной границы, что позволяет опосредованно управлять однородностью фронта кристаллизации и, в меньшей степени, скоростью фазового перехода. Исследованы вклад конвекции в формирование течения и ее влияние на процесс кристаллизации. В частности, показано, что тепловая конвекция может привести к образованию дополнительных вихревых структур вблизи теплообменников, что препятствует кристаллизации металла
DOI: 10.15372/PMTF202415563
EDN: TJDZRR
|
