Lielizmēra kausēšanas krāsns eksperimentālais modelis pastāvīgo magnētu šķidrā metāla maisītāja lietderības pārbaudei

Abstract

Darbā tiek veikts pētījums, lai pārbaudītu šķidrā metāla maisītāja, kas izgatavots no vairākiem cilindriskiem pastāvīgiem dipola magnētiem, sakārtotiem ar specifisku fāzu nobīdi rotējošā sistēmā, lietderību tā izmantošanai lielizmēra alumīnija pārkausēšanas krāsnīs. Plaši izmantotā 3-fāzu maiņstrāvas skrejoša magnētiska lauka induktora aizstāšana ar pastāvīgo magnētu induktoru ievērojami samazina krāsns enerģijas patēriņu, tādējādi uzlabojot krāsns ekonomisko lietderīgumu. Modeļa eksperimentā rotējošo magnētu inducētās šķidrā metāla plūsmas ātrums tiek mērīts ar ultraskaņas Doplera anemometru, kā arī ar potenciālu starpības zondi. Iegūtie rezultāti ļauj novērtēt piedāvātās pastāvīgo magnētu sistēmas izmantošanas lietderīgumu, kā arī ir izmantojami skaitliski modelētas plūsmas rezultātu validācijai.

This study is made to verify the efficiency of liquid metal stirrer, which is consisting of a multitude of cylindrical dipoles with a specific phase offset, for usage in aluminium melting furnaces. The widely used three-phase AC current linear travelling magnetic field inductor is substituted by a new energy-saving concept of a Permanent-Magnet (PM) inductor, which greatly reduces energy consumption of the furnace. The turbulent local velocity has been measured, delivering experimental data about time-averaged flow and turbulence intensity as well. Spatial components of velocity were measured by ultrasound Doppler anemometry and by potential difference probe with an incorporated permanent magnet, delivering mutually verifying and complementary data with higher reliability. The experimental data would be used to validate the full three dimensional numerical simulations of the stirring produced in actual large scale metal melting furnaces