Elektrovadoša šķidruma brīvās virsmas dinamikas skaitliskā modelēšana mainīgā elektromagnētiskā laukā - Spitāns, Sergejs (Latvijas Universitāte, 2012)
Nodrošinot ANSYS Classic un ANSYS/CFX automātisko ārējo sasaisti tiek realizēts elektrovadoša šķidruma brīvās virsmas dinamikas skaitlisks aprēķins. Modelis tiek vispārināts trijām dimensijām un pielāgots elektromagnētiskās levitācijas gadījumam. Stacionāras kausējuma brīvās virsmas aprēķinu rezultāti tiek salīdzināti ar citu autoru modeļu rezultātiem un virsmas eksperimentālajiem mērījumiem indukcijas tīģeļkrāsnīs, indukcijas krāsnī ar auksto tīģeļi un elektromagnētiskās levitācijas kausēšanas iekārtā. Skaitlisko aprēķinu ceļā iegūtais brīvās virsmas svārstību periods tiek salīdzināts ar virsmas svārstību perioda analītisko novērtējumu. 3D brīvās virsmas dinamikas aprēķini indukcijas tīģeļkrāsnī parāda eksperimentāli novēroto kausējuma brīvās virsmas viļņu izplatīšanos gar tīģeļa sieniņu, kā arī regulāras plūsmas un meniska zemfrekvences nestabilitātes lielākas strāvas gadījumā. Kā arī ir realizēts 3D brīvās virsmas dinamikas aprēķins indukcijas tīģeļkrāsnī ar LES turbulences modeli.

On account of ANSYS Classic and ANSYS/CFX external coupling a numerical model for free surface dynamics of conductive fluid in an alternate electromagnetic field is developed. The model is extended on 3D and adjusted for the case of electromagnetic levitation. Results for the steady state free surface calculations are compared to other models and experimental measurements in induction furnaces, induction furnace with cold crucible and electromagnetic levitation melting device. Numerical calculation results of free surface dynamics are compared to analytical estimation of free surface oscillation period. 3D free surface dynamics calculation in induction crucible furnace indicate on experimentally observed free surface wave propagation along the crucible walls, as well as on regular low-frequency instability of flow and meniscus in case of higher inductor current. 3D free surface dynamics calculation in induction crucible furnace with LES turbulence description is implemented.
Numerical modelling of free surface dynamics of conductive fluid in alternate electromagnetic field
Keywords: Fizika