Тривимірне моделювання системи "індукційна канальна піч−рідкометалевий насос" установки для виробництва металевих гранул

Abstract

Наведено переваги використання в теорії електромагнітного поля векторного магнітного та скалярного електричного потенціалів як фізичних величин. Розглянуто особливості числового моделювання електромагнітних процесів в електротехнологічних системах (установках), принцип дії яких грунтується на електромагнітному перетворенні енергії. На основі тривимірного комп'ютерного моделювання визначено електромагнітні параметри системи "індукційна канальна піч - рідкометалевий насос" магнітогідродинамічної установки для виробництва металевих гранул та проведено співставлення одержаних результатів з експериментальними даними. Виконано розрахунковий аналіз залежностей струмів, електромагнітного тиску та активних потужностей від кута зсуву фаз між напругами, що живлять індуктор печі та електромагніт насоса цієї установки.

Приведены преимущества использования в теории электромагнитного поля векторного магнитного и скалярного электрического потенциалов в качестве физических величин. Рассмотрены особенности численного моделирования электромагнитных процессов в электротехнологических системах (установках), принцип действия которых основан на электромагнитном преобразовании энергии. На основе трехмерного компьютерного моделирования определены электромагнитные параметры системы "индукционная канальная печь – жидкометаллический насос" магнитогидродинамической установки для производства металлических гранул и проведено сопоставление полученных результатов с экспериментальными данными. Выполнен расчетный анализ зависимостей токов, электромагнитного давления и активных мощностей от угла сдвига фаз между напряжениями, питающими индуктор печи и электромагнит насоса этой установки.

The advantages of using of vector magnetic and electric scalar potentials in the theory of electromagnetic field as physical quantities have been presented. The features of numerical modeling of electromagnetic processes in electrotechnological systems (installations), whose operation is based on electromagnetic energy conversion, have been considered. Electromagnetic parameters of system "induction channel furnace - liquid metal pump" of magnetohidrodynamic installation for production of metal granules have been defined on the basis of three-dimensional computer simulation and comparison of the results with experimental data have been performed. Numerical current dependency analysis, electromagnetic pressure dependency analysis and active powers dependency analysis depending on phase shift angle between the voltages, that feed furnace coil and electromagnet of the pump of this installation, have been done.