Физическое моделирование электровихревых течений при ЭШП

• Видавець: Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
• Дата: 2013
• Автори: Ивочкин, Ю.П., Тепляков, И.О., Протоковилов, И.В.
• Формат: Стаття
• Мова: Russian
• Опубліковано: Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України 2013
• Назва видання: Современная электрометаллургия
• Теми: Электрошлаковая технология
• Онлайн доступ: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/96658
• Цитувати: Физическое моделирование электровихревых течений при ЭШП / Ю.П. Ивочкин, И.О. Тепляков, И.В. Протоковилов // Современная электрометаллургия. — 2013. — № 1 (110). — С. 3-7. — Бібліогр.: 10 назв. — рос.

Разработаны методика и оборудование для физического моделирования гидродинамики в токонесущем расплаве электрошлаковой печи. Физическая модель основана на использовании в качестве рабочей среды эвтектического сплава In–Ga–Sn, жидкого при комнатной температуре, и оригинальных волоконно-оптических датчиков для измерения скорости течений в объеме жидкого металла. Получены экспериментальные данные по полям скорости модельной жидкости в условиях отсутствия внешнего магнитного поля и при воздействии продольным магнитным полем, создаваемым электрическим током, протекающим по горизонтально расположенному участку токоподвода. Показано, что в условиях отсутствия внешнего магнитного поля течения жидкости представляют собой осесимметричный тороидальный вихрь с подэлектродной струей, направленной ко дну ванны. Скорость таких течений пропорциональна значению электрического тока и достигает 16 cм/с. Продольное магнитное поле индукций В = 2*10⁻⁴ Тл приводит к закрутке жидкости в горизонтальной плоскости (вокруг оси ванны) с максимальной скоростью течений до 5 см/с. Проведенный анализ поля скоростей показал, что азимутальное вращение жидкости способствует формированию вторичных течений в меридиональной плоскости, противоположных первичным электровихревым течениям. Указанные эффекты приводят к коренной перестройке гидродинамической обстановки в ванне и формированию сложной трехмерной структуры электровихревых течений, существенно отличающейся от упрощенной осесимметричной картины потока, которая обычно используется при описаний процесса ЭШП.