Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2026
Ключевые слова: electromagnetic casting, electromagnetic crystallizer, numerical simulation, magnetohydrodynamics, aluminum alloys, electrotechnology, electrometallurgy, VoF, solidification, электромагнитное литье, электромагнитный кристаллизатор, численное моделирование, магнитная гидродинамика, алюминиевые сплавы, электротехнология, электрометаллургия, кристаллизация
Аннотация: В данной работе методами вычислительной гидродинамики проведено комплексное исследование влияния ключевых технологических параметров на установившийся и переходные режимы процесса электромагнитного литья (ЭМК) алюминиевых слитков малого диаметра (25-33 мм). Для решения поставленных задач была разработана и верифицирована многофазнаПоказать полностьюя математическая модель. Модель, реализованная в ANSYS Fluent, включает МГД-течения, свободную поверхность и кристаллизацию. Особое внимание уделено моделированию и анализу механизмов развития аварийных ситуаций, таких как полный пролив жидкого металла при внезапном отключении электромагнитного поля, а также режима пережатия слитка, возникающего при значительном увеличении силы тока в индукторе. Также было исследовано влияние ширины температурного интервала солидус-ликвидус и способа задания коэффициента теплоотдачи на процесс литья. Результаты согласуются с экспериментальными данными по геометрии и микроструктуре. A comprehensive investigation of the influence of key technological parameters on the steady-state and transient regimes of the electromagnetic casting (EMC) process for small-diameter (25-33 mm) aluminum ingots was conducted using computational fluid dynamics methods. To solve the assigned tasks, a multiphase mathematical model was developed and verified. The model, implemented in ANSYS Fluent, includes magnetohydrodynamic (MHD) flows, free surface dynamics, and solidification. Particular attention is paid to the modeling and analysis of the mechanisms behind emergency situations, such as a full metal breakout upon sudden electromagnetic field shutdown, as well as the ingot pinch-off regime occurring with a significant increase in the inductor current. The influence of the solidus-liquidus temperature range and the method of defining the heat transfer coefficient on the casting process was also investigated. The results are consistent with experimental data on ingot geometry and microstructure.
Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии
Выпуск журнала: Т. 19, № 5
Номера страниц: 629-641
ISSN журнала: 1999494X
Место издания: Красноярск
Издатель: Сибирский федеральный университет