Vršek roztaveného bazénu indukční tavicí pec tvoří pracovní princip „hrbu“.

V procesu tavení v indukční tavicí peci, jakmile je kovový materiál roztaven, tavenina vytvoří pravidelný pohyb působením elektromagnetické síly. Tento pohyb začíná od středu roztavené lázně a pohybuje se na oba konce cívky. Vzhledem k tomu, že kov je omezen dnem pece a stěnou pece, konečný pohyb je vždy směrem nahoru a vytváří „hrb“ v horní části tavné lázně. Některá data používají poměr výšky hrbolu k průměru roztavené lázně k vyjádření síly míchání roztavené lázně. Vzhled „hrbu“ je znázorněn na obrázku 2-9.

Obrázek 2-9 Schematický diagram „hrbové“ morfologie taveniny v indukční tavicí peci

Abychom však přesně vyjádřili tvar „hrbu“ indukční tavicí pece a odhalili tokové a deformační chování tekutého kovu při působení elektromagnetického pole, je nutné vyřešit Maxwellovy rovnice (ve spojení s Ohmovou zákon) k získání elektromagnetické síly. Elektromagnetická síla je nahrazena do Navier-Stokesovy rovnice a rovnice kontinuity jako objemová síla, aby se získala rychlost proudění a tvar volného povrchu. Zároveň, když se změní tvar volného povrchu taveniny, nevyhnutelně to ovlivní rozložení elektromagnetického pole v tavenině a následně ovlivní elektromagnetickou sílu působící v tavenině, která změní tvar volného povrchu a rozložení rychlosti. taveniny. , Je vidět, že proudové pole a elektromagnetické pole jsou vysoce spřažené.

Pro získání morfologie „hrbu“ taveniny v rovnovážném stavu a zjednodušení procesu výpočtu lze pro indukční tavicí pec učinit následující základní předpoklady:

(1) V důsledku kožního efektu je hloubka průniku proudu 3 mnohem menší než velikost nárůstu a taveniny kovu. Proto lze elektromagnetickou sílu působící v tavenině považovat za povrchovou sílu a lze ji vyjádřit magnetickým tenzorem napětí (magnetickým tenzorem napětí);

(2) Morfologická změna „hrbu“ taveniny neovlivňuje rozložení magnetických siločar v tavenině;

(3) Pokud se jedná o děleného měděného šneka, protože elektromagnetické pole může do taveniny vstupovat pouze mezerou mezi dělenými laloky, je konečný účinek elektromagnetického pole velmi malý. Proto se elektromagnetická indukce v dělené mědi zvyšuje Intenzita se vypočítá podle intenzity elektromagnetické indukce uvnitř nekonečného solenoidu. Když systém dosáhne rovnováhy, povrchové napětí na hrbu, statický tlak taveniny a okamžitá průměrná ekvivalentní elektromagnetická povrchová síla dosáhnou rovnováhy.