ДВИЖЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО РАСПЛАВА И УПРУГО-НАПРЯЖЕННЫЕ СОСТОЯНИЯ ОКСИДНОЙ ПЛЕНКИ ПРИ ИНДУКЦИОННОЙ ПЛАВКЕ

Методом прямого численного моделирования исследовано взаимосогласованное движение расплава металла и оксидной пленки на его поверхности, находящейся в упруго-напряженном состоянии, при индукционной плавке металла в цилиндрическом тигле. Для различных режимов плавки приведены структуры течений расплава и проанализированы состояния его поверхности. Записано уравнение баланса объемных сил в пленке, покрывающей всю поверхность расплава, и получены уравнения для ее смещений и деформаций с соответствующими граничными условиями. На основе экспериментальных данных оценены упругие свойства пленки. Для типичных технологических режимов плавки металлов продемонстрирована связь движения расплава металла вблизи его поверхности с объемными силами, возникающими в пленке на поверхности расплава, и ее механическими напряжениями и деформациями. Анализ данных вычислительного эксперимента показал корректность разработанной модели и ее применимость для описания упругих напряжений в пленке на поверхности расплава. Описано влияние параметра диффузии магнитного поля в расплаве и числа Гартмана на упругие деформации пленки на его поверхности и прослежена их связь со структурой течения расплава
  Автор:  И. Л. Никулин, В. А. Демин, А. В. Перминов
Ключевые слова:  индукционная плавка, расплав металла, переменное магнитное поле, диффузия, тепловая конвекция, сила Лоренца, оксидная пленка, механические напряжения, эластичность
Стр:  1477