Деформации свободной поверхности металлической капли в эксперименте по электромагнитной левнтации

Abstract

Описаны экспериментальные и численные исследования формы и переходной (неустановившейся) деформации свободной поверхности жидкой капли сплава 80 % Ni-20 % Сr во время левитационной плавки. С использованием скоростной визуализации и обработки изображений определены частоты колебания свободной поверхности капли. Установлено, что изменения температуры металла в диапазоне 1650... 1750 °С оказывают несущественное влияние на эти частоты и среднюю форму капли. Представлена двумерная модель переходного процесса, учитывающая полностью связанный характер электромагнитных явлений, турбулентное течение жидкого металла в капле и изменения формы капли. Показано, что результаты моделирования, полученные на основе оценки тока в катушке, позволяют достаточно точно прогнозировать среднее положение и форму капли, обнаруженные во время эксперимента.