26-29 октября 2010 года, Красноярск

Бурдинский А.Ю.  

Численное моделирование электромагнитного поля, создаваемого цилиндрическим индуктором для задачи о кристализации алюминия бесконтактным способом в пакете программ ANSYS

В данной работе было рассмотрено численное решение задачи о бесконтактном электромагнитном кристаллизаторе. Это устройство позволяет вытягивать алюминиевые прутки заданного диаметра бесконтактным способом, то есть, не применяя традиционных кристаллизаторов. Форма прутка при этом задается при помощи переменного электромагнитного поля. Данная технология является очень перспективной, поскольку позволяет автоматически задавать диаметр получаемого прутка, не используя при этом традиционные дорогостоящие кристаллизаторы. Проблема создания промышленного образца данного устройства заключается в выборе оптимальных параметров индуктора (силы тока, частоты, фаза) и параметров литья для устойчивого получения алюминиевых прутков заданного диаметра.
Проведенные экспериментальные исследования показали принципиальную возможность получения алюминиевых прутков бесконтактным способом. Однако было обнаружено, что процесс кристаллизации в данном случае является неустойчивым. Небольшое варьирование параметров индуктора может привести к разрушению прутка либо к существенной деформации его формы. Поэтому была поставлена задача численного моделирования процесса кристаллизации алюминия бесконтактным способом с целью более детального изучения данного процесса и определения оптимальных параметров для стабильного получения алюминиевых прутков.
Важнейшей частью решения этой задачи является расчет электромагнитного поля создаваемого индуктором в металле. Для расчетов электромагнитного поля использовался программный пакет ANSYS. В работе представлены результаты сравнения численного и аналитического решений задачи расчета переменного электромагнитного поля созданного бесконечно тонким токовым слоем.


К списку докладов