Vrh rastopljenog bazena indukcione peći za topljenje formira princip rada “grbe”.

U procesu topljenja indukcijske peći za topljenje, nakon što se metalni materijal otopi, talina će formirati pravilno kretanje pod djelovanjem elektromagnetne sile. Ovo kretanje počinje od centra rastopljenog bazena i kreće se na oba kraja zavojnice. Budući da je metal ograničen dnom peći i zidom peći, konačno kretanje je uvijek prema gore, formirajući „grbu“ na vrhu rastopljenog bazena. Neki podaci koriste omjer visine grba i prečnika rastopljenog bazena kako bi izrazili snagu miješanja rastopljenog bazena. Izgled “grbe” prikazan je na slici 2-9.

Slika 2-9 Šematski dijagram morfologije “grbe” taline u indukcijskoj peći za topljenje

Međutim, da bi se precizno izrazio oblik “grbe” indukcijske peći za topljenje, te da bi se otkrilo ponašanje tečenja i deformacije tekućeg metala pod djelovanjem elektromagnetnog polja, potrebno je riješiti Maxwellove jednačine (zajedno sa Ohmovim zakon) da dobijemo elektromagnetnu silu. Elektromagnetska sila se zamjenjuje u Navier-Stokesovu jednačinu i jednadžbu kontinuiteta kao zapreminsku silu da bi se dobila brzina protoka i oblik slobodne površine. Istovremeno, kada se oblik slobodne površine taline promijeni, to će neizbježno utjecati na distribuciju elektromagnetskog polja u talini, a zatim utjecati na elektromagnetsku silu koja djeluje u talini, što će promijeniti oblik slobodne površine i raspodjelu brzine. taline. , Može se vidjeti da su polje strujanja i elektromagnetno polje jako povezani.

Da bi se dobila morfologija taline „grbe“ u ravnotežnom stanju i pojednostavio proces proračuna, za indukcijsku peć za topljenje mogu se napraviti sljedeće osnovne pretpostavke:

(1) Zbog skin efekta, trenutna dubina penetracije 3 je mnogo manja od veličine povećanja i taline metala. Stoga se elektromagnetna sila koja djeluje u talini može smatrati površinskom silom i može se izraziti tenzorom magnetskog naprezanja (tenzor magnetskog naprezanja);

(2) Morfološka promjena “grbe” taline ne utiče na raspodjelu magnetnih linija sile u talini;

(3) Ako se radi o razdvojenom bakrenom pužu, budući da elektromagnetno polje može ući u talinu samo kroz razmak između podijeljenih režnjeva, krajnji učinak elektromagnetnog polja je vrlo mali. Zbog toga se povećava elektromagnetna indukcija u razdvojenom bakru. Intenzitet se izračunava prema intenzitetu elektromagnetne indukcije unutar beskonačnog solenoida. Kada sistem dostigne ravnotežu, površinski napon na grbini, statički pritisak taline i trenutna prosečna ekvivalentna elektromagnetna površinska sila dostižu ravnotežu.