Экспериментальные исследования на физической модели МГД-насоса жидкого металла

Автор: Кижаев И.В., Тимофеев В.Н., Хацаюк М.Ю.

Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu

Рубрика: Исследования. Проектирование. Опыт эксплуатации

Статья в выпуске: 7 т.16, 2023 года.

Бесплатный доступ

В данной статье описаны результаты исследований, проведенных на физической модели плоского линейного индукционного МГД-насоса с перекрещивающимися обмотками. Проведено сравнение результатов натурных экспериментов с математическим моделированием численным методом. Получены картины распределения скоростей и температур расплава с гидродинамическими течениями, а также тепловые картины магнитопровода и обмоток МГД-насоса.

Физическая модель мгд-насоса, численная математическая модель, метод конечных элементов, мгд-насос, электромагнитная задача, термогидродинамическая задача, численный расчет

Короткий адрес: https://sciup.org/146282726

IDR: 146282726

Список литературы Экспериментальные исследования на физической модели МГД-насоса жидкого металла

Losev G., Shvydkiy E., Sokolov I. et al. Effective stirring of liquid metal by a modulated travelling magnetic field. Magnetohydrodynamics. 2019. 55(1). 107–114.
Koal K. Str¨omungsbeeinflussung in Fl¨ussigmetallen durch rotierende und wandernde Magnetfelder. 2011. URL: http://slubdd.de/katalog? TN_libero_mab215624965.
Сарапулов С. Ф. Индукционные магнитогидродинамические машины технологического назначения для электромеханического воздействия на металлические расплавы. [Sarapulov, S. F. Induction magnetohydrodynamic machines for technological purposes for electromechanical action on metal melts (in Rus.)] URL: https://search.rsl.ru/ru/record/01005091119.
Хацаюк М. Ю. Индукционная установка с МГД‑воздействием на высоколегированные алюминиевые сплавы в процессе их приготовления и разливки. Дисс. канд. техн. наук 2013. Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина. [Khatsayuk, M. Yu. Induction plant with MHD exposure to high-alloy aluminum alloys in the process of their preparation and casting. Diss. Candidate of Technical Sciences. 2013. Ural Federal University named after the first President of Russia B. N. Yeltsin. (in Rus.)] URL: https://lib.ideafix.co/ rus/inquiry/disser/defence_arch/?dnid=878.
Фризен В. Э. Индукционные комплексы для инновационных электрометаллургических технологий. Дисс. докт. техн. наук. Фризен Василий Эдуардович. 2014. Екатеринбург. Уральский федеральный университет [Friesen, V. E. Induction complexes for innovative electrometallurgical technologies. Diss. doct. Technical Sciences. Frizen Vasily Eduardovich. 2014. Yekaterinburg. Ural Federal University (in Rus.)]. URL: https://mpei.ru/Science/ Dissertations/dissertations/Dissertations/FrizenVE_diss.pdf.
Авдулов А. А. Электромагнитный модификатор слитка в роторной литейной машине. Дисс. канд. техн. наук. Авдулов Антон Андреевич. 2015. Красноярск. Сибирский федеральный университет [Avdulov, A. A. Electromagnetic modifier of an ingot in a rotary casting machine. Diss. Candidate of Technical Sciences. Avdulov Anton Andreevich. 2015. Krasnoyarsk. Siberian Federal University (in Rus.)]. URL: http://research.sfu-kras.ru/node/11662.
Швыдкий Е. Л., Сокунов Б. А., Бычков А. С., Соколов И. В. Электромагнитное перемешивание кристаллизующегося слитка индуктором с неравномерной линейной нагрузкой. Вопросы электротехнологий. 2018. 1. 20–26. [Shvydkiy, E. L., Sokunov B. A., Bychkov A. S., Sokolov I. V. Electromagnetic mixing of a crystallizing ingot by an inductor with an uneven linear load. Questions of electrotechnologies. 2018. 1. 20–26 (in Rus.)]
Первухин М. В. Электротехнология и оборудование для получения непрерывнолитых слитков в электромагнитном кристаллизаторе. Теория и практика. Дисс.д. техн. Наук. 2013. Новосибирск. Новосибирский государственный технический университет. [Pervukhin, M. V. Electrotechnology and equipment for obtaining continuously cast ingots in an electromagnetic crystallizer. Theory and practice. Diss. D. of technical Sciences. 2013. Novosibirsk. Novosibirsk State Technical University. (in Rus.)]
Сидоров О. Ю., Сарапулов Ф. Н., Бычков С. А., Швыдкий Е. Применение методов конечных элементов и конечных разностей для моделирования кристаллизации расплавов в переменном магнитном поле. Известия высших учебных заведений. ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА. 2018. 3. 80–84. [Sidorov, O. Yu., Sarapulov F. N., Bychkov S. A., Shvydkiy E. Application of finite element and finite difference methods for modeling the crystallization of melts in an alternating magnetic field. Izvestia of Higher educational institutions. ELECTROMECHANICS. 2018. 3. 80–84 (in Rus.)]
Горемыкин В. А. Численное и физическое моделирование электромагнитного лотка для транспортировки расплавов алюминия. Дисс. канд. техн. наук. 2015. Екатеринбург. Уральский федеральный университет. [Goremykin, V. A. Numerical and physical modeling of an electromagnetic tray for transporting aluminum melts. Diss. Candidate of Technical Sciences. 2015. Yekaterinburg. Ural Federal University (in Rus.)] URL: http://lib.urfu.ru/mod/data/view.php?d=51&rid=250354&filter=1.
Коняев А. Ю. Линейные индукционные машины со встречно бегущими магнитными полями для энергоэффективных технологий. Промышленная энергетика. 2017. 4. 2–7. [Konyaev, A. Yu. Linear induction machines with oncoming magnetic fields for energy-efficient technologies. Industrial Power engineering. 2017. 4. 2–7. (in Rus.)]
Losev G. Adaptation of the linear induction machine power supply to the tasks of liquid metals transportation and mixing. Magnetohydrodynamics. 2021. 57, 1. 85–94.
Тимофеев В. Н. Патент RU 2 683 596 C 9. Индуктор линейной индукционной машины. МПК H02K 41/025 (2006.01). СПК H02K 41/025 (2019.02). [Timofeev, V. N. Patent RU 2 683 596 C 9. The inductor of a linear induction machine. IPC H02K 41/025 (2006.01). SEC H02K 41/025 (2019.02). (in Rus.)]
Бычков А. В. Трехфазный двухручьевой индукционный магнитогидродинамический насос: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.09.01. Бычков Алексей Викторович. Екатеринбург, 2003. 26. [Bychkov, A. V. Three-phase two-hand induction magnetohydrodynamic pump: abstract. dis. … Candidate of Technical Sciences: 05.09.01. Bychkov Alexey Viktorovich. Yekaterinburg, 2003. 26. (in Rus.)]
Кижаев И. В., Тимофеев В. Н., Хацаюк М. Ю. Математическое моделирование индукционного МГД‑насоса для транспортировки расплава алюминия. Журнал СФУ. Техника и технологии. 2023. 16(2). 228–244. [Kizhaev, I. V., Timofeev, V. N., Khatsayuk, M. Yu. Mathematical modeling of an induction MHD pump for transporting aluminum melt. J. Sib. Fed. Univ. Eng. & Technol. 2023. 16(2). 228–244 (in Rus.)]
Кижаев И. В., Тимофеев В. Н., Хацаюк М. Ю. Исследование продольного краевого эффекта в двухсторонних линейных индукционных машинах с жидкометаллическим ротором. Журнал СФУ. Техника и технологии. 2019. 12(2). 240–249. [Kizhaev, I. V., Timofeev, V. N., Khatsayuk, M. Yu. Investigation of the longitudinal edge effect in two-sided linear induction machines with a liquid-metal rotor. J. Sib. Fed. Univ. Eng. & Technol. 2019. 12(2). 240–249 (in Rus.)]
MHD forced convection flow in dielectric and electro-conductive rectangular annuli. S. Siriano. Fusion Engineering and Design. 2020. 159. 111773.
Prediction of PbLi fluid flow and temperature field in a thermal convection loop for qualification of fusion materials. Y. Jiang [и др.]. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2021. 172. 121–198.
Siriano S. Numerical Simulation of Thin-Film MHD Flow for Nonuniform Conductivity Walls. S. Siriano, A. Tassone, G. Caruso. Fusion Science and Technology. 2021. 77. 2. 144–158.
Induced crystallization principle for rapid 3D printing of steel melts. V. B. Oshurko [и др.]. Magnetohydrodynamics. 2018. 54(4). 343–352

Еще

Статья научная