Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2023
Ключевые слова: MHD stirring, transverse magnetic flux, МГД-перемешивание, поперечный магнитный поток
Аннотация: В статье представлены результаты трехмерного моделирования электромагнитных процессов в магнитогидродинамическом (МГД) перемешивателе с поперечным магнитным потоком, расположенного с боковой стороны плавильной печи на расстоянии 400 мм от расплава алюминия. Уровень расплава в ванне в зависимости от стадии технологического процесса изменяется от 0,1 до 0,8 м. Целью работы являлось определение основных геометрических размеров и параметров работы индуктора, которые в дальнейшем могут быть использованы при разработке рабочего проекта МГД перемешивателя. Изначально при разработке были приняты ограничения в максимальной допустимой плотности тока в обмотке и величине тока на фазу равные 5 А/мм2 и 750 А соответственно, что обусловлено использованием воздушной системы охлаждения и параметрами существующих промышленных источников питания. Исследования проводились с изменением частоты питающего обмотку напряжения от 0,1 до 1,5 Гц и различных уровнях расплава металла. МГД перемешиватель разработан с двумя вариантами обмотки для работы от напряжения 220 В при токе 750 А и напряжении 380 В при токе 435 А. Применение обмотки, рассчитанной на работу на более высоком напряжении, позволяет существенно уменьшить массогабаритные параметры индуктора за счет снижения объема необходимой меди. The article presents the results of a three-dimensional modeling of electromagnetic processes in a magnetohydrodynamic (MHD) agitator with a transverse magnetic flux located on the side of the melting furnace at a distance of 400 mm from the aluminum melt. The level of the melt in the bath varies from 0,1 to 0,8 m depending on the stage of the technological process. The purpose of the work is to determine the basic geometric dimensions and parameters of the inductor, which can be used in the development of the working design of the MHD agitator. Initially, during the development process, restrictions were adopted in the maximum permissible current density in the winding and the current per phase equal to 5 A/mm2 and 750 A, respectively, due to the use of an air cooling system and the parameters of existing industrial power supplies. The investigation was carried out with a change in the frequency of the voltage feeding the winding from 0,1 Hz to 1,5 Hz and various levels of the metal melt. The MHD agitator is designed with two winding options for operation from the voltage of 220 V at the current of 750 A, and the voltage of 380 V at the current of 435 A. The use of the winding designed to operate at a higher voltage can significantly reduce the mass and size parameters of the inductor by reducing the volume of the copper required.
Журнал: Вопросы электротехнологии
Выпуск журнала: № 2
Номера страниц: 11-17
ISSN журнала: 23096020
Место издания: Саратов
Издатель: Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А.