МОДЕЛЮВАННЯ ЕЛЕКТРОГІДРОДИНАМІЧНИХ ПРОЦЕСІВ У ВІДБИВНІЙ ПЕЧІ ДЛЯ АЛЮМІНІЮ З ЕЛЕКТРОВИХРОВОЮ КАМЕРОЮ ІЗ УРАХУВАННЯМ ДЕФОРМАЦІЇ ВІЛЬНОЇ ПОВЕРХНІ РІДКОГО МЕТАЛУ
A scheme of a reverberatory furnace for melting aluminum waste with a cylindrical electrovortex chamber, in which a vortex (rotating) flow of liquid metal is created using a curve inductor, is presented. This chamber is connected to the melting bath of the furnace by two channels and performs two fu...
Saved in:
| Date: | 2026 |
|---|---|
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут електродинаміки НАН України, Київ
2026
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1790 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Technical Electrodynamics |
Institution
Technical Electrodynamics| _version_ | 1859471883254104065 |
|---|---|
| author | Бондар, О.І. Гориславець, Ю.М. Пеньковий, Т.О. |
| author_facet | Бондар, О.І. Гориславець, Ю.М. Пеньковий, Т.О. |
| author_sort | Бондар, О.І. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-03-09T09:59:31Z |
| description | A scheme of a reverberatory furnace for melting aluminum waste with a cylindrical electrovortex chamber, in which a vortex (rotating) flow of liquid metal is created using a curve inductor, is presented. This chamber is connected to the melting bath of the furnace by two channels and performs two functions: it stirs the molten metal in the furnace bath and immerses crushed metal scrap into the melt to protect the metal from oxidation with its subsequent transportation to the melting bath. For such a system, a mathematical model has been formulated to study electromagnetic and hydrodynamic processes in it, taking into account the deformation of the free surface (meniscus) of the liquid metal. The model consists of two parts - systems of differential equations that describe the specified processes. The deformation of the free surface was determined by the moving grid method. The study was conducted for different values of the height of the metal in the furnace bath, which varied from the initial value of 0.2 m to the full height of the bath of 0.5 m, which simulated the process of metal deposition in the furnace during operation. Two options for the location of the inductor along the height of the vortex chamber were considered: one - in its lower part, and the second - in the middle relative to the height of the metal of the fully deposited furnace bath. As a result of the simulation, the velocity distributions of the liquid metal in the furnace bath and the vortex chamber were obtained, the deformation of the upper free surface of the metal in the chamber and the average level of metal in it relative to the level of metal in the melting bath were determined. For different fillings of the furnace bath, the trajectories of the movement of the liquid metal in the electrovortex chamber were determined. References 10, figures 8. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:49:36Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-1790 |
| institution | Technical Electrodynamics |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:49:36Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Інститут електродинаміки НАН України, Київ |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-17902026-03-09T09:59:31Z SIMULATION OF ELECTROHYDRODYNAMIC PROCESSES IN A REVERBERATORY FURNACE FOR ALUMINUM WITH AN ELECTROVORTEX CHAMBER TAKING INTO ACCOUNT THE DEFORMATION OF THE FREE SURFACE OF THE LIQUID METAL МОДЕЛЮВАННЯ ЕЛЕКТРОГІДРОДИНАМІЧНИХ ПРОЦЕСІВ У ВІДБИВНІЙ ПЕЧІ ДЛЯ АЛЮМІНІЮ З ЕЛЕКТРОВИХРОВОЮ КАМЕРОЮ ІЗ УРАХУВАННЯМ ДЕФОРМАЦІЇ ВІЛЬНОЇ ПОВЕРХНІ РІДКОГО МЕТАЛУ Бондар, О.І. Гориславець, Ю.М. Пеньковий, Т.О. відбивна піч електровихрова камера рідкий метал математичне моделювання гідродинамічні процеси деформація вільної поверхні reverberatory furnace electrovortex chamber liquid metal mathematical modeling hydrodynamic processes deformation of the free surface A scheme of a reverberatory furnace for melting aluminum waste with a cylindrical electrovortex chamber, in which a vortex (rotating) flow of liquid metal is created using a curve inductor, is presented. This chamber is connected to the melting bath of the furnace by two channels and performs two functions: it stirs the molten metal in the furnace bath and immerses crushed metal scrap into the melt to protect the metal from oxidation with its subsequent transportation to the melting bath. For such a system, a mathematical model has been formulated to study electromagnetic and hydrodynamic processes in it, taking into account the deformation of the free surface (meniscus) of the liquid metal. The model consists of two parts - systems of differential equations that describe the specified processes. The deformation of the free surface was determined by the moving grid method. The study was conducted for different values of the height of the metal in the furnace bath, which varied from the initial value of 0.2 m to the full height of the bath of 0.5 m, which simulated the process of metal deposition in the furnace during operation. Two options for the location of the inductor along the height of the vortex chamber were considered: one - in its lower part, and the second - in the middle relative to the height of the metal of the fully deposited furnace bath. As a result of the simulation, the velocity distributions of the liquid metal in the furnace bath and the vortex chamber were obtained, the deformation of the upper free surface of the metal in the chamber and the average level of metal in it relative to the level of metal in the melting bath were determined. For different fillings of the furnace bath, the trajectories of the movement of the liquid metal in the electrovortex chamber were determined. References 10, figures 8. Представлено схему відбивної печі для плавки алюмінієвих відходів з циліндричною електровихровою камерою, в якій за допомогою дугового індуктора створено вихровий (обертальний) потік рідкого металу. Зазначена камера двома каналами з’єднана з плавильною ванною печі і виконує дві функції: перемішує розплавлений метал у ванні печі та занурює в розплав подрібнений металевий брухт для захисту металу від окислення з подальшим транспортуванням його в плавильну ванну. Для такої системи сформульовано математичну модель задля дослідження електромагнітних і гідродинамічних процесів в ній з урахуванням деформації вільної поверхні (меніску) рідкого металу. Модель складається із двох частин – систем диференціальних рівнянь, що описують зазначені процеси. Деформація вільної поверхні визначалася методом рухомої сітки. Дослідження проводилося для різних значень висоти металу у ванні печі, яке змінювалося від початкового значення 0,2 м до повної висоти ванни 0,5 м, що моделювало процес наплавлення металу в печі в процесі роботи. Розглянуто два варіанти розташування індуктора по висоті вихрової камери: один – у нижній її частині, а другий – по середині відносно висоти металу повністю наплавленої ванни печі. У результаті проведеного моделювання отримано розподіли швидкості рідкого металу у ванні печі та вихровій камері, визначено деформацію верхньої вільної поверхні металу в камері та середній рівень металу в ній відносно рівня металу в плавильній ванні. Для різного наповнення ванни печі визначено траєкторії руху рідкого металу в електровихровій камері. Бібл. 10, рис. 8. Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2026-03-05 Article Article application/pdf https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1790 10.15407/techned2026.02.062 Tekhnichna Elektrodynamika; No. 2 (2026): TEKHNICHNA ELEKTRODYNAMIKA; 062 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; № 2 (2026): ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; 062 2218-1903 1607-7970 10.15407/techned2026.02 uk https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1790/1586 Авторське право (c) 2026 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | відбивна піч електровихрова камера рідкий метал математичне моделювання гідродинамічні процеси деформація вільної поверхні Бондар, О.І. Гориславець, Ю.М. Пеньковий, Т.О. МОДЕЛЮВАННЯ ЕЛЕКТРОГІДРОДИНАМІЧНИХ ПРОЦЕСІВ У ВІДБИВНІЙ ПЕЧІ ДЛЯ АЛЮМІНІЮ З ЕЛЕКТРОВИХРОВОЮ КАМЕРОЮ ІЗ УРАХУВАННЯМ ДЕФОРМАЦІЇ ВІЛЬНОЇ ПОВЕРХНІ РІДКОГО МЕТАЛУ |
| title | МОДЕЛЮВАННЯ ЕЛЕКТРОГІДРОДИНАМІЧНИХ ПРОЦЕСІВ У ВІДБИВНІЙ ПЕЧІ ДЛЯ АЛЮМІНІЮ З ЕЛЕКТРОВИХРОВОЮ КАМЕРОЮ ІЗ УРАХУВАННЯМ ДЕФОРМАЦІЇ ВІЛЬНОЇ ПОВЕРХНІ РІДКОГО МЕТАЛУ |
| title_alt | SIMULATION OF ELECTROHYDRODYNAMIC PROCESSES IN A REVERBERATORY FURNACE FOR ALUMINUM WITH AN ELECTROVORTEX CHAMBER TAKING INTO ACCOUNT THE DEFORMATION OF THE FREE SURFACE OF THE LIQUID METAL |
| title_full | МОДЕЛЮВАННЯ ЕЛЕКТРОГІДРОДИНАМІЧНИХ ПРОЦЕСІВ У ВІДБИВНІЙ ПЕЧІ ДЛЯ АЛЮМІНІЮ З ЕЛЕКТРОВИХРОВОЮ КАМЕРОЮ ІЗ УРАХУВАННЯМ ДЕФОРМАЦІЇ ВІЛЬНОЇ ПОВЕРХНІ РІДКОГО МЕТАЛУ |
| title_fullStr | МОДЕЛЮВАННЯ ЕЛЕКТРОГІДРОДИНАМІЧНИХ ПРОЦЕСІВ У ВІДБИВНІЙ ПЕЧІ ДЛЯ АЛЮМІНІЮ З ЕЛЕКТРОВИХРОВОЮ КАМЕРОЮ ІЗ УРАХУВАННЯМ ДЕФОРМАЦІЇ ВІЛЬНОЇ ПОВЕРХНІ РІДКОГО МЕТАЛУ |
| title_full_unstemmed | МОДЕЛЮВАННЯ ЕЛЕКТРОГІДРОДИНАМІЧНИХ ПРОЦЕСІВ У ВІДБИВНІЙ ПЕЧІ ДЛЯ АЛЮМІНІЮ З ЕЛЕКТРОВИХРОВОЮ КАМЕРОЮ ІЗ УРАХУВАННЯМ ДЕФОРМАЦІЇ ВІЛЬНОЇ ПОВЕРХНІ РІДКОГО МЕТАЛУ |
| title_short | МОДЕЛЮВАННЯ ЕЛЕКТРОГІДРОДИНАМІЧНИХ ПРОЦЕСІВ У ВІДБИВНІЙ ПЕЧІ ДЛЯ АЛЮМІНІЮ З ЕЛЕКТРОВИХРОВОЮ КАМЕРОЮ ІЗ УРАХУВАННЯМ ДЕФОРМАЦІЇ ВІЛЬНОЇ ПОВЕРХНІ РІДКОГО МЕТАЛУ |
| title_sort | моделювання електрогідродинамічних процесів у відбивній печі для алюмінію з електровихровою камерою із урахуванням деформації вільної поверхні рідкого металу |
| topic | відбивна піч електровихрова камера рідкий метал математичне моделювання гідродинамічні процеси деформація вільної поверхні |
| topic_facet | відбивна піч електровихрова камера рідкий метал математичне моделювання гідродинамічні процеси деформація вільної поверхні reverberatory furnace electrovortex chamber liquid metal mathematical modeling hydrodynamic processes deformation of the free surface |
| url | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1790 |
| work_keys_str_mv | AT bondaroí simulationofelectrohydrodynamicprocessesinareverberatoryfurnaceforaluminumwithanelectrovortexchambertakingintoaccountthedeformationofthefreesurfaceoftheliquidmetal AT gorislavecʹûm simulationofelectrohydrodynamicprocessesinareverberatoryfurnaceforaluminumwithanelectrovortexchambertakingintoaccountthedeformationofthefreesurfaceoftheliquidmetal AT penʹkovijto simulationofelectrohydrodynamicprocessesinareverberatoryfurnaceforaluminumwithanelectrovortexchambertakingintoaccountthedeformationofthefreesurfaceoftheliquidmetal AT bondaroí modelûvannâelektrogídrodinamíčnihprocesívuvídbivníjpečídlâalûmíníûzelektrovihrovoûkameroûízurahuvannâmdeformacíívílʹnoípoverhnírídkogometalu AT gorislavecʹûm modelûvannâelektrogídrodinamíčnihprocesívuvídbivníjpečídlâalûmíníûzelektrovihrovoûkameroûízurahuvannâmdeformacíívílʹnoípoverhnírídkogometalu AT penʹkovijto modelûvannâelektrogídrodinamíčnihprocesívuvídbivníjpečídlâalûmíníûzelektrovihrovoûkameroûízurahuvannâmdeformacíívílʹnoípoverhnírídkogometalu |