شبیه سازی اتصال الکترومغناطیس حرارتی از ذوب شناور فلزات

یک مدل شبیه‌سازی الکترومغناطیسی – حرارتی همزمان برای طراحی سیم‌پیچ القایی مناسب برای ذوب فلزات سنگین در حالت شناور توسعه داده شد. این مدل با هر دو روش تحلیلی و مشاهدات تجربی معتبر شد. وابستگی پارامترهای سیمپیچی و وزن نمونه (اندازه) بر روی موقعیت نمونه، دما و نیروی زیاد اعمال‌شده بر روی نمونه مورد بررسی قرار گرفت. مشاهده شد که سیم‌پیچ استوانه‌ای / مسطح می‌تواند فشار و دمای بیشتری را در مقایسه با نمونه های مخروطی ایجاد کند. تعداد بیشتری سیم‌پیچ به دمای بالاتر منجر می‌شود، اما گرمای بیش از حد ممکن است ایجاد شود. وزن نمونه باید در محدوده خاصی برای داشتن یک فرآیند تعلیق موفقیت‌آمیز قرار داشته باشد.

A coupled-field electromagnetic-thermal simulation model was developed to design suitable induction coils for the electromagnetic levitation melting of metals. The model was validated against both analytical solution and experimental observations. Dependence of coil parameters and sample weight (size) on the sample position, temperature and lifting force exerted on sample were assessed. It was found that the cylindrical/flat coils could provide more lifting force and temperature, compared to the conical ones. The more number of coil turns resulted in a higher temperature, but coil overheating may happen. The sample weight should be in a specific range for having a successful levitation process.