有色金属直流电磁搅拌的多场耦合数值模拟分析与设计  被引量:2

Numerical Simulation Analysis and Design of DC Electromagnetic Stirring of Nonferrous Metals

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作  者:张敬[1] 方文华 汤涛 李兵 黄祺洲 ZHANG Jing;FANG Wenhua;TANG Tao;LI Bing;HUANG Qizhou(College of Mechanical Engineering,Hunan Institute of Science and Technology,Yueyang 414000,China;Intelligent Manufacturing Institute,Hunan Sany Polytechnic College,Changsha 410000,China;Yueyang Tonghai Furnace Electromagnetic Equipment Co.,Ltd.,Yueyang 414000,China)

机构地区:[1]湖南理工学院机械工程学院,湖南岳阳414000 [2]湖南三一工业职业技术学院智能制造学院,长沙410000 [3]岳阳通海炉窑电磁设备有限公司,湖南岳阳414000

出  处:《有色金属工程》2020年第9期50-58,共9页Nonferrous Metals Engineering

基  金:国家自然科学基金资助项目(11602084);湖南省自然科学基金资助项目(2017JJ3096);湖南省教育厅重点科研项目(17A088);湖南省研究生科研创新项目(CX2018B780);湖南省电磁装备设计与制造重点实验室2019年度开放基金项目(DC201905)。

摘  要:根据Maxwell电磁学基本方程和混沌理论,结合有限元法,设计了一款新型基于直流励磁的电磁搅拌装置,建立了直流电磁搅拌装置在工作时的多场耦合三维数值模型。采用ANSYS软件对磁场和流场的分布形态特征进行了数值模拟分析。结果表明,在电磁搅拌时,交变磁场能够形成周向电磁力,通过该力促使有色金属熔体进行运动,发现熔体内部的循环流以及槽壁附近剪切流是相互冲突的,这种现象为有色金属和增强基相互碰撞、摩擦、混合创造了有利条件。According to Maxwell electromagnetic basic equations and chaos theory,combined with the finite element method,a new electromagnetic stirring device based on DC excitation was designed,and a multi-field coupled three-dimensional numerical model of the DC electromagnetic stirring device was established during operation.the distribution and morphological characteristics of magnetic field and flow field are numerically simulated and analyzed with ANSYS software.The results show that during electromagnetic stirring,the alternating magnetic field can form a circumferential electromagnetic force,which promotes the movement of the non-ferrous metal melt.It is found that the circulating flow inside the melt and the shear flow near the tank wall are in conflict.The phenomenon creates favorable conditions for nonferrous metals and reinforcing bases to collide,rub,and mix with each other.

关 键 词:有色金属 电磁搅拌 直流励磁 多场耦合 

分 类 号:TG292[金属学及工艺—铸造] TP391.9[自动化与计算机技术—计算机应用技术]

 

参考文献:

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耦合文献:

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引证文献:

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同被引文献:

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相关期刊文献:

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