
Тип работы:	Предмет:	Язык работы:

Исследование гидродинамических процессов в жидкометаллическом вторичном элементе индукционных МГД машин

Работа №	101900
Тип работы	Авторефераты (РГБ)
Предмет	механика
Объем работы	20
Год сдачи	2020
Стоимость	250 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено	150

Не подходит работа?

Узнай цену на написание

Содержание

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 2
Положения, выносимые на защиту 6
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 8
Заключение 19
Список литературы 21

Введение

Актуальность и степень разработанности темы
Электромагнитное управление и контроль потоков электропроводной жидкости широко применяются в металлургии. Возбуждение течений жидкого металла позволяет интенсифицировать процессы тепло- и массобмена многих технологических операций. Более того, данное явление позволяет контролировать свойства материалов путем воздействия на конвективные потоки в процессе кристаллизации. Перемешивание переменным электромагнитным полем многократно показало свою эффективность в различных технологических приложениях. Однако, ряд исследований проведен экспериментально, для частных случаев, и поэтому, для более полного понимания процессов протекающих в непрозрачном жидко-металлическом вторичном элементе необходимы дополнительные численные исследования. Полученные при этом результаты способны дать более полное представление о данных процессах и в перспективе повысить эффективность технологических операций и устройств электромеханических преобразователей данного типа.
Вопросами исследования процессов в электропроводящей жидкости под воздействием переменных магнитных полейзанимаются научные коллективы под руководством Колесниченко И.В. и Хрипченко С.Ю. (Институт механики сплошных сред), Тимофеева В.Н., Хацаюка М.Ю. (Сибирский федеральный университет), Кириллова И.Р., Обухова Д.М. (НИИЭФА), Gerberth G., Eckert S. (Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf), Jakovics А. (University of Latvia), Baake E., Nacke B. (Leibniz University Hannover), Fautrelle Y. (Grenoble Institute of Technology), Mikhailovich B. (Ben-Gurion University of the Negev), Bojarevics V. (University of Greenwich), Wang X. (University of Chinese Academy of Sciences). Также в Уральском федеральном университете с 60-х годов двадцатого века существует школа, исследующая электромагнитное перемешивание и транспорт жидкого металла преимущественно с точки зрения электромеханики.
Процессы, протекающие в МГД машинах, являются связанными и не могут рассматриваться в рамках отдельной дисциплины. Это положение делает данную область исследования междисциплинарной, сочетая подходы не только электромеханики, а также механики жидкости, теплотехники и металлургии. Поэтому по изложению данная работа может отличаться от классических электромеханических работ. Это объясняется необходимостью комплексного подхода к рассмотрению области МГД техники.
В настоящее время ведутся исследования по влиянию электромагнитного перемешивания различных сплавов на их макро- и микроструктуру при кристаллизации, эффективности процессов перемешивания пассивной примеси и гомогенизации температуры в объеме расплава, а также технологии выращивания полупроводниковых кристаллов. Активно ищутся оптимальные и предлагаются альтернативные технологии (техники) и устройства электромагнитного перемешивания. Для этого актуальным и необходимым становится более глубокое понимание физических процессов, протекающих в жидком металле под воздействием бегущего магнитного поля в различных технологических приложениях...

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!

ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Курсовые Статьи Диплом Рязань

Заключение

1. Проведенный анализ методов электромагнитного перемешивания бегущим магнитным полем и модулированными полями показал способ повышения эффективности устройств электромагнитного перемешивания.
2. Построенные в диссертационной работе численные модели были верифицированы путем сравнения с экспериментальными измерениями магнитной индукции, усилий, скоростей гидродинамических течений, и динамики фронта затвердевания расплава.
3. Были определены характеристики электромагнитных усилий и гидродинамических течений под воздействием бегущего магнитного поля, с помощью представленных численных моделей.
4. Впервые численно, в трехмерной постановке исследовано распределение частиц в под действием БМП. Проанализировано влияние интенсивности магнитного поля, а также реверсивного и пульсирующего поля на эффективность перемешивания. Показана возможность увеличения теплоотвода с боковой поверхности металла при сохранении эффективности перемешивания.
5. Смоделирован и верифицирован процесс затвердевания галлия в БМП, а также исследовано влияние периодически импульсного БМП разной частоты на скорость гидродинамического потока.
6. Представленная работа позволяет лучше понять процессы тепло- и массообмена в жидком металле под действием бегущего магнитного поля.
7. Сформулированы рекомендации для проектирования и эксплуатации устройств электромагнитного перемешивания с БМП...

Литература

1. Shvydkiy E., Zaharov V., Bolotin K., Smolyanov I., Sarapulov S. Numerical modeling of the travelling magnetic field stirrer for liquid lithium // Magnetohydrodynamics. 2017. Vol. 53, no. 4. P. 707-713 (Web of Science, Scopus) 0.61 п.л. / 0.3 п.л.
2. Швыдкий Е.Л., Сокунов Б., Бычков А., Соколов И. Электромагнитное перемешива ние кристаллизующегося слитка индуктором с неравномерной линейной нагрузкой // Вопросы электротехнологий. 2018. № 1. С. 20-26. 0.29 п.л. / 0.14 п.л.
3. Сидоров О. Ю., Сарапулов Ф. Н., Бычков С. А., Швыдкий Е.Л. Применение методов конечных элементов и конечных разностей для моделирования кристаллизации расплавов в переменном магнитном поле // Известия высших учебных заведений. ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА. 2018. no. 3. P 80-84. 0.34 п.л. / 0.09 п.л.
4. Shvydkii E. L., Bychkov S. A., Zakharov V. V., Sokolov I. V., Tarasov F. E. Impurity Distribution in a Two-Sided Electromagnetic Stirrer // Russian Metallurgy (Metally). 2019. Vol. 2019, no. 6. P 570-575 (Scopus) 0.33 п.л. / 0.26 п.л.
5. Shvydkiy E., Bolotin K., Sokolov I. 3D simulation of particle transport in the double-sided travelling magnetic field stirrer // Magnetohydrodynamics. 2019. Vol. 55, no. 1. P 185-192 (Web of Science, Scopus) 0.42 п.л. / 0.33 п.л.
6. Losev G., Shvydkiy E., Sokolov I., Pavlinov A., Kolesnichenko I. Effective stirring of liquid metal by a modulated travelling magnetic field // Magnetohydrodynamics. 2019. Vol. 55, no. 1. P. 107-114 (Web of Science, Scopus) 0.17 п.л. / 0.07 п.л.
7. Evgeny S., Sokolov I., Bolotin K., Zakharov V. Influence of vessel dimensions on particles homogenization and heat removing in TMF stirrer // COMPEL - The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering. 2020. Vol. 39, no. 1. P 125-132 (Web of Science, Scopus) 0.38 п.л. / 0.2 п.л.
8. Shvydkiy E., Baake E., Koppen D. Liquid Metal Flow Under Traveling Magnetic Field — Solidification Simulation and Pulsating Flow Analysis // Metals. 2020. Vol. 10, no. 4 (Web of Science, Scopus) 0.9 п.л. / 0.45 п.л.
Другие публикации:
9. Shvidkiy E.L., Sokunov B., Uskov I., Smolyanov I. Simulation of continuous casting process with electromagnetic influence to the ingot liquid phase // Proceedings of the 2016 IEEE North West Russia Section Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering Conference, EIConRus NW 2016. 2016. P. 685-688 0.18 п.л. / 0.09 п.л.
10. Shvydkiy E.L., Smolyanov I., Sarapulov F., Bolotin K. Calculation methods of tubular linear induction motor // 2017 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus). 2017. — Feb. P 1579-1580 0.22 п.л. / 0.1 п.л.
11. Shvydkiy E., Kolesnichenko I. 3D numerical simulation of the linear induction motor, considering magnetic saturation // 2018 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus). 2018. — Январь. P 777-779 0.14 п.л. / 0.07 п.л.
12. Shvydkiy E., Kolesnichenko I., Khalilov R., Pavlinov A., Losev G. Effect of travelling magnetic field induc tor characteristics on the liquid metal flow in a rectangular cell // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 424 0.24 п.л. / 0.15 п.л.
13. Losev G., Pavlinov A., Shvydkiy E., Sokolov I., Kolesnichenko I. Stirring flow of liquid metal generating by low-frequency modulated traveling magnetic field in rectangular cell // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Vol. 581. 2019 0.30 п.л. / 0.1 п.л.
14. Sokolov I., Shvydkiy E., Losev G., Bolotin K., Bychkov S. The influence of traveling magnetic field inductor asymmetric power supply on the liquid metal flow // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Vol. 581. 2019 0.19 п.л. / 0.07 п.л.
15. Shvydkiy E., Baake E. Three-Dimensional Numerical Model of a Double-Sided Electro magnetic Stirrer of a Traveling Magnetic Field // 2019 XXI International Conference Com plex Systems: Control and Modeling Problems (CSCMP). 2019. — Sep. P 249-251 0.1 п.л. / 0.05 п.л...