En
Ru
Том 61 (2025), Номер 6, стр. 38-46
https://doi.org/10.52577/eom.2025.61.6.38
Имитационное моделирование характеристик электромагнитного поля в металлическом расплаве при его одновременной обработке кондуктивными и индукционными токами
Аннотация
УДК 621.3:519.876.5:621.74:303.732.4
Рассмотрены вопросы моделирования характеристик электрического и магнитного полей, генерируемых одновременно кондукционно, то есть путем непосредственного пропускания тока через расплав с помощью электродов-токоподводов, и индукционно ‒ с помощью внешнего индуктора, расположенного над поверхностью расплава. Анализ функциональных возможностей данного метода проводился путем численного эксперимента с применением имитационного моделирования. Полученные результаты показали возможные варианты обработки, потенциально способные активно улучшать инкубационные процессы кристаллизации, что в конечном счете дает возможность найти условия улучшения показателей структуры и свойств литого металла. Установлено, что генезис суперпозиции электромагнитных полей в основном сосредоточен в объеме скин-слоя у поверхности расплава.
Ключевые слова: жидкометаллическая система, имитационное моделирование, энергетическая обработка, кондуктивный ток, индукционный ток, гибридизация электромагнитных полей, генезис электромагнитных полей.
he study addresses the modeling of the characteristics of electric and magnetic fields generated simultaneously through conduction, by directly passing current through the melt using electrode current leads, and induction, using an external inductor positioned above the surface of the melt. This hybrid method of energy treatment for a liquid metal system implements a complex superposition of electromagnetic fields, which determines the parameters of the thermal-force impact on the treated object. The functional capabilities of this method were analyzed through numerical experiments using simulation modeling. The obtained results demonstrated potential treatment modes capable of actively enhancing the incubation processes of crystallization, which ultimately allows for the find conditions for improving the structure and properties of the cast metal. Thus, the combination of simultaneous conductive and inductive current treatment modes consistently led to a stronger impact on the liquid metal system compared to applying them separately. It was found that the genesis of the electromagnetic field superposition is mainly concentrated within the skin layer near the melt surface. The temporal characteristics of the electric and magnetic fields become nonlinear, which amplifies energy fluctuations within the system. At the same time, the amplitude values of the combined electromagnetic field characteristics increase by almost an order of magnitude, significantly enhancing the integral amplitude of the force impact on the melt. Thus, the simulation modeling results confirmed the innovative potential of the hybrid method of treating the melt simultaneously with conduction and induction currents for foundry applications.
Keywords: liquid metal system, simulation modeling, energy treatment, conductive current, induced current, electromagnetic field hybridization, electromagnetic field genesis.
Скачать полнотекстовый PDF. Have not been downloaded yet.
Web-Design Web-Development SEO - eJoom Software. All rights reserved.