РОЗРАХУНКОВЕ ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПЕРЕМІШУВАННЯ РІДКОГО МЕТАЛУ В ГАРНІСАЖНОМУ ТИГЛІ ПРИ ЕЛЕКТРОННО-ПРОМЕНЕВІЙ ПЛАВЦІ
The brief information on the history and peculiarities of electron-beam skull melting technology of refractory metals and alloys is given. Its advantages and disadvantages are formulated. One of the main directions of further development is the maximum amount of melt in the skull crucible increasing...
Збережено в:
| Дата: | 2022 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут електродинаміки НАН України, Київ
2022
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/659 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Technical Electrodynamics |
Репозитарії
Technical Electrodynamics| id |
oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-659 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Technical Electrodynamics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2022-12-11T10:18:32Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
електронно-променеве плавлення гарнісажний тигель система електромагнітного перемішування математичне моделювання електромагнітних та гідродинамічних процесів |
| spellingShingle |
електронно-променеве плавлення гарнісажний тигель система електромагнітного перемішування математичне моделювання електромагнітних та гідродинамічних процесів Гориславець, Ю.М. Ладохін, С.В. Глухенький, О.І. Лапшук, Т.В. Бондар, О.І. Дрозд, Є.О. РОЗРАХУНКОВЕ ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПЕРЕМІШУВАННЯ РІДКОГО МЕТАЛУ В ГАРНІСАЖНОМУ ТИГЛІ ПРИ ЕЛЕКТРОННО-ПРОМЕНЕВІЙ ПЛАВЦІ |
| topic_facet |
electron-beam melting skull crucible electromagnetic stirring system mathematical modeling of electromagnetic and hydrodynamic processes електронно-променеве плавлення гарнісажний тигель система електромагнітного перемішування математичне моделювання електромагнітних та гідродинамічних процесів |
| format |
Article |
| author |
Гориславець, Ю.М. Ладохін, С.В. Глухенький, О.І. Лапшук, Т.В. Бондар, О.І. Дрозд, Є.О. |
| author_facet |
Гориславець, Ю.М. Ладохін, С.В. Глухенький, О.І. Лапшук, Т.В. Бондар, О.І. Дрозд, Є.О. |
| author_sort |
Гориславець, Ю.М. |
| title |
РОЗРАХУНКОВЕ ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПЕРЕМІШУВАННЯ РІДКОГО МЕТАЛУ В ГАРНІСАЖНОМУ ТИГЛІ ПРИ ЕЛЕКТРОННО-ПРОМЕНЕВІЙ ПЛАВЦІ |
| title_short |
РОЗРАХУНКОВЕ ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПЕРЕМІШУВАННЯ РІДКОГО МЕТАЛУ В ГАРНІСАЖНОМУ ТИГЛІ ПРИ ЕЛЕКТРОННО-ПРОМЕНЕВІЙ ПЛАВЦІ |
| title_full |
РОЗРАХУНКОВЕ ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПЕРЕМІШУВАННЯ РІДКОГО МЕТАЛУ В ГАРНІСАЖНОМУ ТИГЛІ ПРИ ЕЛЕКТРОННО-ПРОМЕНЕВІЙ ПЛАВЦІ |
| title_fullStr |
РОЗРАХУНКОВЕ ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПЕРЕМІШУВАННЯ РІДКОГО МЕТАЛУ В ГАРНІСАЖНОМУ ТИГЛІ ПРИ ЕЛЕКТРОННО-ПРОМЕНЕВІЙ ПЛАВЦІ |
| title_full_unstemmed |
РОЗРАХУНКОВЕ ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПЕРЕМІШУВАННЯ РІДКОГО МЕТАЛУ В ГАРНІСАЖНОМУ ТИГЛІ ПРИ ЕЛЕКТРОННО-ПРОМЕНЕВІЙ ПЛАВЦІ |
| title_sort |
розрахункове дослідження системи електромагнітного перемішування рідкого металу в гарнісажному тиглі при електронно-променевій плавці |
| title_alt |
NUMERICAL INVESTIGATION OF THE ELECTROMAGNETIC STIRRING SYSTEM OF LIQUID METAL IN SKULL CRUSIBLE WITH ELECTRON-BEAM MELTING |
| description |
The brief information on the history and peculiarities of electron-beam skull melting technology of refractory metals and alloys is given. Its advantages and disadvantages are formulated. One of the main directions of further development is the maximum amount of melt in the skull crucible increasing. The necessity of mathematical modeling of multifunctional processes for the rational choice of the design of a skull crucible with electromagnetic stirring system, which provides obtaining up to 150 kg of titanium melt in one melting process, is substantiated. In particular, the question of choosing the design and operating modes of the electromagnetic stirring system with an emphasis on the peculiarities of its work at the initial stage of the accumulation of the melt are considered. The methodology of numerical three-dimensional modeling of the electromagnetic field and hydrodynamics in the system "inductor – scull crucible" is given. An electromagnetic problem is formulated relative to the vector magnetic and scalar electric potentials, hydrodynamic – in the form of Navier-Stokes equations using the Low Reynolds k-ε turbulence model. Among the factors that determine the effectiveness of an electromagnetic stirrer we considered: the number of coils of the inductor, the angle of phase shift between the currents of the coils, the direction of the travelling magnetic field, the frequency of the power supply. The electromagnetic and hydrodynamic problems were calculated for the five positions of the interface between melt and skull which correspond to the sequential stages of the melting process with the gradually increased melt volume in the crucible. The inductors with two, three, and six coils were considered. When comparing variants, the average speed of motion in the melt volume was taken as the criterion for the stirring efficiency. The results of computational research are presented, the algorithm of electromagnetic stirring system operation is proposed. References 9, figures 8. |
| publisher |
Інститут електродинаміки НАН України, Київ |
| publishDate |
2022 |
| url |
https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/659 |
| work_keys_str_mv |
AT gorislavecʹûm numericalinvestigationoftheelectromagneticstirringsystemofliquidmetalinskullcrusiblewithelectronbeammelting AT ladohínsv numericalinvestigationoftheelectromagneticstirringsystemofliquidmetalinskullcrusiblewithelectronbeammelting AT gluhenʹkijoí numericalinvestigationoftheelectromagneticstirringsystemofliquidmetalinskullcrusiblewithelectronbeammelting AT lapšuktv numericalinvestigationoftheelectromagneticstirringsystemofliquidmetalinskullcrusiblewithelectronbeammelting AT bondaroí numericalinvestigationoftheelectromagneticstirringsystemofliquidmetalinskullcrusiblewithelectronbeammelting AT drozdêo numericalinvestigationoftheelectromagneticstirringsystemofliquidmetalinskullcrusiblewithelectronbeammelting AT gorislavecʹûm rozrahunkovedoslídžennâsistemielektromagnítnogoperemíšuvannârídkogometaluvgarnísažnomutiglíprielektronnopromenevíjplavcí AT ladohínsv rozrahunkovedoslídžennâsistemielektromagnítnogoperemíšuvannârídkogometaluvgarnísažnomutiglíprielektronnopromenevíjplavcí AT gluhenʹkijoí rozrahunkovedoslídžennâsistemielektromagnítnogoperemíšuvannârídkogometaluvgarnísažnomutiglíprielektronnopromenevíjplavcí AT lapšuktv rozrahunkovedoslídžennâsistemielektromagnítnogoperemíšuvannârídkogometaluvgarnísažnomutiglíprielektronnopromenevíjplavcí AT bondaroí rozrahunkovedoslídžennâsistemielektromagnítnogoperemíšuvannârídkogometaluvgarnísažnomutiglíprielektronnopromenevíjplavcí AT drozdêo rozrahunkovedoslídžennâsistemielektromagnítnogoperemíšuvannârídkogometaluvgarnísažnomutiglíprielektronnopromenevíjplavcí |
| first_indexed |
2025-09-24T17:38:31Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:38:31Z |
| _version_ |
1844167847385759744 |
| spelling |
oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-6592022-12-11T10:18:32Z NUMERICAL INVESTIGATION OF THE ELECTROMAGNETIC STIRRING SYSTEM OF LIQUID METAL IN SKULL CRUSIBLE WITH ELECTRON-BEAM MELTING РОЗРАХУНКОВЕ ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПЕРЕМІШУВАННЯ РІДКОГО МЕТАЛУ В ГАРНІСАЖНОМУ ТИГЛІ ПРИ ЕЛЕКТРОННО-ПРОМЕНЕВІЙ ПЛАВЦІ Гориславець, Ю.М. Ладохін, С.В. Глухенький, О.І. Лапшук, Т.В. Бондар, О.І. Дрозд, Є.О. electron-beam melting skull crucible electromagnetic stirring system mathematical modeling of electromagnetic and hydrodynamic processes електронно-променеве плавлення гарнісажний тигель система електромагнітного перемішування математичне моделювання електромагнітних та гідродинамічних процесів The brief information on the history and peculiarities of electron-beam skull melting technology of refractory metals and alloys is given. Its advantages and disadvantages are formulated. One of the main directions of further development is the maximum amount of melt in the skull crucible increasing. The necessity of mathematical modeling of multifunctional processes for the rational choice of the design of a skull crucible with electromagnetic stirring system, which provides obtaining up to 150 kg of titanium melt in one melting process, is substantiated. In particular, the question of choosing the design and operating modes of the electromagnetic stirring system with an emphasis on the peculiarities of its work at the initial stage of the accumulation of the melt are considered. The methodology of numerical three-dimensional modeling of the electromagnetic field and hydrodynamics in the system "inductor – scull crucible" is given. An electromagnetic problem is formulated relative to the vector magnetic and scalar electric potentials, hydrodynamic – in the form of Navier-Stokes equations using the Low Reynolds k-ε turbulence model. Among the factors that determine the effectiveness of an electromagnetic stirrer we considered: the number of coils of the inductor, the angle of phase shift between the currents of the coils, the direction of the travelling magnetic field, the frequency of the power supply. The electromagnetic and hydrodynamic problems were calculated for the five positions of the interface between melt and skull which correspond to the sequential stages of the melting process with the gradually increased melt volume in the crucible. The inductors with two, three, and six coils were considered. When comparing variants, the average speed of motion in the melt volume was taken as the criterion for the stirring efficiency. The results of computational research are presented, the algorithm of electromagnetic stirring system operation is proposed. References 9, figures 8. Представлено особливості технології електронно-променевого гарнісажного плавлення тугоплавких металів та сплавів. Сформульовано її переваги та недоліки. Одним з основних напрямків подальшого розвитку визнано підвищення максимального об’єму розплаву в гарнісажному тиглі. Обґрунтовано необхідність проведення математичного моделювання мультифізичних процесів з метою раціонального вибору конструкції гарнісажного тигля з системою електромагнітного перемішування, що забезпечує одержання до 150 кг розплаву титану за одну плавку. Зокрема, розглянуто питання вибору конструкції та режимів роботи системи електромагнітного перемішування з акцентом на особливостях її роботи на початковому етапі накопичення розплаву. Наведено методику чисельного тривимірного моделювання електромагнітного поля і гідродинаміки в системі "індуктор – гарнісажний тигель". Електромагнітна задача сформульована відносно векторного магнітного та скалярного електричного потенціалів, гідродинамічна – у вигляді рівнянь Нав'є-Стокса з використанням низькорейнольдсової k-ε моделі турбулентності. Серед факторів, що визначають ефективність електромагнітного перемішувача, розглядалися: кількість котушок індуктора, кут зсуву фаз між струмами сусідніх котушок, напрям біжучого магнітного поля, частота живлення. Електромагнітна та гідродинамічна задачі розраховувалися для п’яти положень границі між розплавом та гарнісажем, які відповідають послідовним етапам плавки з поступово збільшеним об’ємом розплаву в тиглі. Розглядалися індуктори з двома, трьома та шістьма котушками. При порівнянні варіантів за критерій ефективності перемішування приймалася середня швидкість руху в об'ємі розплаву. Представлено результати розрахункового дослідження, запропоновано алгоритм роботи системи електромагнітного перемішування. Бібл. 9, рис. 8. Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2022-12-11 Article Article application/pdf https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/659 10.15407/techned2018.04.118 Tekhnichna Elektrodynamika; No. 4 (2018): TEKHNICHNA ELEKTRODYNAMIKA; 118 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; № 4 (2018): ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; 118 2218-1903 1607-7970 10.15407/techned2018.04 uk https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/659/541 Авторське право (c) 2022 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |