PDF Печать E-mail

DOI: https://doi.org/10.15407/techned2020.02.086

УДК 621.746.5:537.84

ЕЛЕКТРОМАГНІТНЕ ПЕРЕМІШУВАННЯ МЕТАЛІВ У ПРОСТОРОВО ОРТОГОНАЛЬНИХ МАГНІТНИХ ПОЛЯХ

Журнал Технічна електродинаміка
Видавник Інститут електродинаміки Національної академії наук України
ISSN 1607-7970 (print), 2218-1903 (online)
Випуск № 2, 2020 (березень/квітень)
Cторінки 86 – 92

 

Автори
А.П. Ращепкин1*, И.П. Кондратенко1**, О.М. Карлов1***, Р.С. Крищук1****, A.В. Жильцов2*****, В.В. Васюк2******
1-Інститут електродинаміки НАН України,
пр. Перемоги, 56, Київ, 03057, Україна,
e-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
2-Національний університет біоресурсів і природокористування України, вул. Героїв Оборони, 8, Київ, 03041, Україна,
e-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
* ORCID ID : https://orcid.org/0000-0002-3308-8032
** ORCID ID : https://orcid.org/0000-0003-1914-1383
*** ORCID ID : https://orcid.org/0000-0002-1350-1870
**** ORCID ID : https://orcid.org/0000-0002-1933-0144
***** ORCID ID : https://orcid.org/0000-0002-1688-7879
****** ORCID ID : https://orcid.org/0000-0003-2102-6878

Розроблено математичну модель і метод розрахунку параметрів електромагнітної системи з просторово ортогональними магнітними полями, які створюються струмами двох обмоток, одна з яких виконана у вигляді циліндричного індуктора, а друга – у вигляді сідловидної котушки з лінійними ділянками, які спрямовані вздовж твірної індуктора. Визначено середні об'ємні щільності електромагнітних сил, що викликають рух розплаву в процесі індукційного нагріву в тигельних печах або машинах безперервного лиття заготовок сталі. Встановлено, що на рівні великих радіальних швидкостей мають місце незначні неоднорідності швидкості, що спільно з азимутальною швидкістю призводить до виникнення вихорів швидкості і сприяє додатковому перемішуванню металу. Визначено напругу живлення обмоток розглянутого електромагнітного пристрою, що забезпечує перемішування рідкого металу на фінальній стадії виробництва безперервнолитого злитка. Бібл. 9, рис. 3.

Ключові слова: розплавлений метал, електромагнітне перемішування, електромагнітна сила.

 

Надійшла                         27.08.2019
Остаточний варіант        17.02.2020
Підписано до друку        26.02.2020



УДК 621.746.5:537.84

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПЕРЕМЕШИВАНИЕ МЕТАЛЛОВ В ПРОСТРАНСТВЕННО ОРТОГОНАЛЬНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ

Журнал Технічна електродинаміка
Издатель Институт электродинамики Национальной академии наук Украины
ISSN 1607-7970 (print), 2218-1903 (online)
Выпуск № 2, 2020 (март/апрель)
Cтраницы 86 – 92

 

Авторы
А.П. Ращепкин1, И.П. Кондратенко1, О.М. Карлов1, Р.С. Крищук1, A.В. Жильцов2, В.В. Васюк2
1-Институт электродинамики НАН Украины,
пр. Победы, 56, Киев, 03057, Украина,
e-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
2-Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины,
ул. Героев Обороны, 8, Киев, 03041, Украина,
e-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Разработана математическая модель и метод расчета параметров электромагнитной системы с пространственно ортогональными магнитными полями, которые создаются токами двух обмоток, одна из которых выполнена в виде цилиндрического индуктора, а вторая – в виде седлообразной катушки с линейными участками, направленными вдоль образующей индуктора. Определены средние объемные плотности электромагнитных сил, вызывающих движение расплава в процессе индукционного нагрева в тигельных печах или машинах непрерывного литья заготовок стали. Установлено, что на уровне больших радиальных скоростей имеют место незначительные неоднородности скорости, что совместно с азимутальной скоростью приводит к возникновению вихрей скорости и способствует дополнительному перемешиванию металла. Определено напряжение питания обмоток рассмотренного электромагнитного устройства, обеспечивающего перемешивание жидкого металла на финальной стадии производства непрерывнолитого слитка. Библ. 9, рис. 3.

Ключевые слова: расплавленный металл, электромагнитное перемешивание, электромагнитная сила.

 

Поступила                            27.08.2019
Окончательный вариант     17.02.2020
Подписано в печать             26.02.2020



Роботу виконано за держбюджетною темою «Створення науково-технічних основ інтелектуалізації технологічних процесів та засобів вимірювання, керування, моніторингу і діагностування в електроенергетичних та електротехнічних система» («ІНТЕХЕН»). Державний реєстраційний номер 0116U005367.

Література
1. Dubodelov V.I., Smirnov A.N., Efimova V.G., Kravchenko A.V., Verzilov A.P. Hydrodynamic and physicochemical processes in intermediate ladle for continuous casting of steel. Kyiv: Naukova dumka, 2018. 262 p. (Rus)
2. Vishtak T.V., Kondratenko I.P., Raschepkin A.P. Electromagnetic crystalliser with spatially orthogonal magnetic fields. Pratsi Instytutu Elektrodynamiky Natsionalnoi Akademii Nauk Ukrainy. 2002. No 2(2). Pp. 33-39. (Rus)
3. Kovenya V.M., Chirkov D.V. Finite difference and finite volume methods for solving problems of mathematical physics. Novosibirsk: Novosibirsk State University, 2013. 87 p. (Rus)
4. Dautov R.Z., Karchevsky M.M. Introduction to the theory of finite element methods. Kazan: Kazan State University, 2004. 239 p. (Rus)
5. Zhiltsov A.V., Liktey V.V. Calculation of the magnetic field of a magnetoelectric machine with a smooth stator by a secondary source method. Tekhnichna Elektrodynamika. 2018. No 5. Pp. 7-10. (Ukr) DOI: https://doi.org/10.15407/techned2018.05.007
6. Kondratenko I., Zhiltsov A., Vasyuk V. Simulation of discharge capacity axle symmetric systems 'coil - Non-ferromagnetic massive disk' by the method of integral equations. 16th International Conference on Computational Problems of Electrical Engineering, CPEE, Ukraine, Lviv, November, 2015. Pp. 71-73. (Eng) DOI: https://doi.org/10.1109/CPEE.2015.7333340
7. Zhyltsov A.V. Two-dimensional integro-differential model for calculating eddy currents in the system mold – induction stirrer with a nonlinear massive magnetic core. Elektronnoe modelirovanie. 2007. No 6. Pp. 37-46. (Rus)
8. Neyman L.R., Demirchyan K.S. Theoretical foundations of electrical engineering. Vol. 2. Leningrad «Energiya», 1966. 407 p. (Rus)
9. Targ S.M. The main tasks of the theory of laminar flows. Publishing house of technical and theoretical literature, 1951. 420 p. (Rus)

 

PDF

 

 

Ліцензія Creative Commons
Цей твір ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства — Некомерційна — Без Похідних 4.0 Міжнародна.