Розроблено модель двовимірного розподілу вихрових струмів та електродинамічних зусиль в системі кристалізатор із заготівкою квадратного перерізу - двообмотковий індукційний перемішувач. Моделювання виконано в два етапи: на першому - розв'язано інтегро-диференціальну систему рівнянь відносно визначаючих магнітне поле вихрових струмів у перерізі масивних провідників і струмів намагніченості на межах перерізу магнітопроводу, на другому - за одержаним розподілом струму обчислюються магнітне поле й електродинамічні зусилля в рідкій сталі.

Під час розробки комп'ютерної моделі тривимірного розподілу струмів високої частоти та джоулевих втрат в електричній печі для варіння оптичного скла (ЕПВОС) запропоновано використання одержаної системи інтегральних рівнянь (СІР) щодо джерел електромагнітного поля: щільностей струмів у провідних середовищах печі - скломасі, робочому вогнетривкому шарі та шихті, а також щільності потенціалу простого шару на поверхнях розділу середовищ з різноманітною провідністю. На відміну від СІР, які раніше використовувалися для моделювання тривимірного розподілу струмів і джоулевих втрат в ЕПВОС, запропонована СІР істотно простіша та враховує поверхневий ефект, як показують наведені оцінки, може бути суттєвим.

Запропоновано метод елементарних соленоїдів для моделювання тривимірних магнітних полів у пристроях із феромагнітними осердями й обмотками зі струмом. Даний метод базується на поділі феромагнітного осердя на елементи за допомогою трьох взаємно ортогональних систем поверхонь, моделювання магнітного поля в одержаному кусково-однорідному нелінійному середовищі векторними інтегральними рівняннями для струмів намагніченості, розкладанні результуючого розподілу струмів намагніченості на поверхні кожного елемента на три елементарних соленоїда, магнітні моменти яких взаємно перпендикулярні, виводі виразів для векторів щільності струмів намагніченості на поверхні кожного елемента через струми соленоїдів.

Ключ. слова: кристаллизатор, индукционный перемешиватель, вихревые токи, симметричные составляющие
Індекс рубрикатора НБУВ: З261.63-01

Рубрики:

Асинхронні (індукційні) машини

Шифр НБУВ: Ж14163 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Запропоновано блоковий алгоритм комп'ютерної реалізації моделі розподілу синусоїдальних вихрових струмів у перетині масивних провідників системи кристалізатор - двообмотковий індукційний перемішувач. За програмою, яку складено за описаним алгоритмом, розраховано розподіл вихрових струмів та електродинамічних зусиль у перетині круглої та квадратної заготовок декількох розмірів за різних частот струмів і різного числа витків у обмотках.

Построена и реализована в виде программы для ЭВМ двумерная интегральная модель распределения синусоидальных токов и электродинамических усилий на заданном поле скоростей жидкой стали в сечении заготовки (СЗ) при произвольном взаимном расположении осей СЗ заготовки и обмоток. При этом СЗ может быть круглым, квадратным или прямоугольным.

Построена двумерная интегральная электромагнитогидродинамическая модель движения жидкой стали в системе кристаллизатор - индукционный перемешиватель, в основе которой лежит сведение уравнений электродинамики и уравнений Навье - Стокса к системе интегральных уравнений и ее совместное решение.

Предложена модель для расчета двумерного распределения вихревых токов и электродинамических усилий в системе кристаллизатор - индукционный перемешиватель с массивным магнитопроводом машины непрерывного литья заготовок. Моделирование выполнено в два этапа: на первом этапе решена система интегро-дифференциальных уравнений для вихревых токов в сечениях массивных проводников и токов намагниченности на границе магнитопровода, на втором - по рассчитанным токам найдено распределение электродинамических усилий в сечении заготовки.

Разработана интегро-дифференциальная модель для описания диффузионных процессов в жидких металлах при наложении внешних воздействий. Предложено использовать построенную математическую модель для расчета диффузионных процессов в железоуглеродистых расплавах при воздействии бегущего магнитного поля.

Разработана интегро-дифференциальная модель распределения вихревых токов и электродинамических усилий (ЭДУ) в системе кристаллизатор машины непрерывной разливки стали - двухобмоточный индукционный перемешиватель (ИП). Моделирование осуществлено в два этапа: на первом - решена интегро-дифференциальная система уравнений относительно определяющих магнитное поле вихревых токов в сечениях массивных проводников и токов намагниченности на границах сечения магнитопровода, на втором - по полученному распределению тока вычисляются магнитное поле и ЭДУ в жидкой стали. Построенная модель реализована в виде программы для ПЭВМ и допускает варьирование числом обмоток ИП, величиной и частотой питающих токов, конструктивными характеристиками системы. Разработаны модификации данной модели для сечения магнитопровода в виде гладкого кольца, кольца с пазами и с явно выраженными полюсами. Многочисленные расчеты позволили выявить влияние наружного корпуса, обечайки и гильзы на распределение вихревых токов и ЭДУ в заготовке. Исследован характер распределения ЭДУ в кристаллизаторе машин непрерывного литья заготовок, оснащенного двухобмоточным ИП. Установлено, что предложенный способ создания вращательного движения металла в кристаллизаторе обеспечивает эффективное управление азимутальным движением жидкого металла в центральной и в периферийной зонах непрерывнолитой заготовки.

На основании связанной двумерной интегральной модели выполнено математическое моделирование распределения поля скоростей в поперечном сечении кристаллизатора МНЛЗ, оснащенного двухобмоточным индукционным перемешивателем (ИП). Расчет скорости движения жидкой стали проведен при встречном направлении движения бегущих магнитных полей ИП, в зависимости от размера заготовки, толщины стенки кристаллизатора, линейных плотностей токов и частоты тока в обмотках ИП.

На основании метода интегральных уравнений разработана методика расчета электромагнитных и тяговых характеристик коаксиально-линейного индукционного двигателя электрического вибратора.

Впервые получена система интегро-дифференциальных уравнений для плотности вихревых токов (интегральных по пространственным переменным и дифференциальным по времени) с учетом влияния скорости потоков в расплаве. Эта система уравнений позволяет повысить точность расчета электродинамических усилий в ковш-печи при любых режимах перемешивания.

У разі моделювання процесів, що протікають під час дугового зварювання з використанням зовнішнього синусоїдального електромагнітного впливу (ЗСЕМВ), однією з найважливіших шуканих величин є густина вихрових струмів у масивних тілах. Ці струми істотно впливають на магнітне поле індуктора ЗСЕМВ та, як наслідок, на розподіл електродинамічних зусиль у потоках розплаву ванни. Зазвичай величина напруги та частота джерела живлення заздалегідь відомі. Запропоновано один з можливих варіантів розрахунку розподілу вихрових струмів, обумовлених ЗСЕМВ, у разі заданої напруги та частоти джерела живлення.

Предложена трехмерная интегральная модель распределения сварочного тока при дуговой сварке зазора в пластине, позволяющая учитывать реальные электрофизические характеристики материалов, образующих существенно неоднородную среду - расчетную область.

Індекс рубрикатора НБУВ: Е60*739.132

Рубрики:

Загальна зоологія

Шифр НБУВ: Ж61875 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Разработана двумерная интегральная модель распределения вихревых токов и электродинамических усилий для промышленного электромагнитного перемешивателя (ЭМП) явнополюсного исполнения, который установлен снаружи кристаллизатора сортовой машины непрерывного литья заготовок. В данной работе сплошное сечение магнитопровода ЭМП с явно выраженными полюсами заменено ярмом кольцевого сечения и сечениями шести полюсных наконечников, изолированных друг от друга. Такая система представляет собой кристаллизатор с неявнополюсным ЭМП, у которого между ярмом и кристаллизатором расположены шесть полюсных наконечников. Модель реализуется с помощью блочного алгоритма, в основе которого лежит разложение результирующего распределения вихревых токов в сечении системы на сумму двух симметричных составляющих, что позволяет существенно сократить объем компьютерных вычислений.

Разработана двухмерная интегральная модель распределения вихревых токов и электродинамических усилий в кристаллизаторе машины непрерывного литья заготовок, оснащенном явнополюсным электромагнитным перемешивателем. В модели учтена характерная особенность электромагнитных процессов в системе кристаллизатор - электромагнитный перемешиватель, а именно наличие сильных магнитных полей рассеяния. Возможность моделирования магнитного поля в локальной области, в данном случае в сечении заготовки, - важное преимущество предложенной модели. Модель реализуется с помощью блочного алгоритма.

Предложена трехмерная интегральная модель вращающегося магнитного поля (ВМП) электромагнитного перемешивателя, построенная на основе разложения ВМП на три симметричные составляющие (СС). При моделировании первой СС применено векторное интегральное уравнение для плотности токов намагниченности, которое сводится к системе скалярных уравнений, преобразуемых с учетом симметрии первой СС относительно координатных плоскостей. Областью определения полученных интегральных уравнений является восьмая часть поверхности магнитопровода, лежащая в первом октанте.

Разработана трехмерная интегральная модель распределения вихревых токов и электродинамических усилий в жидкой фазе затвердевающего слитка в машине непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), оснащенной электромагнитным перемешивателем. В основу модели положены приближенные выражения закона Ома для массивных элементов электрической схемы МНЛЗ. Для нахождения распределения в них скалярного электрического потенциала получена система интегральных уравнений относительно плотности электрического заряда на поверхности массивных проводников.