Horná časť roztaveného bazéna indukčná taviaca pec tvorí princíp fungovania „hrbu“.

V procese tavenia v indukčnej taviacej peci, keď sa kovový materiál roztaví, tavenina vytvorí pravidelný pohyb pod pôsobením elektromagnetickej sily. Tento pohyb začína od stredu roztaveného kúpeľa a pohybuje sa k obom koncom cievky. Pretože kov je obmedzený dnom pece a stenou pece, konečný pohyb je vždy nahor a vytvára „hrb“ na vrchu roztaveného kúpeľa. Niektoré údaje používajú pomer výšky hrbole k priemeru roztaveného kúpeľa na vyjadrenie sily miešania roztaveného kúpeľa. Vzhľad „hrbu“ je znázornený na obrázku 2-9.

Obrázok 2-9 Schematický diagram morfológie „hrbu“ taveniny v indukčnej taviacej peci

Aby sme však presne vyjadrili tvar „hrbu“ indukčnej taviacej pece a odhalili tokové a deformačné správanie tekutého kovu pri pôsobení elektromagnetického poľa, je potrebné vyriešiť Maxwellove rovnice (spojené s Ohmovou zákon) na získanie elektromagnetickej sily. Elektromagnetická sila je nahradená do Navier-Stokesovej rovnice a rovnice kontinuity ako objemová sila, aby sa získala rýchlosť prúdenia a tvar voľného povrchu. Zároveň, keď sa zmení tvar voľného povrchu taveniny, nevyhnutne to ovplyvní rozloženie elektromagnetického poľa v tavenine a následne ovplyvní elektromagnetickú silu pôsobiacu v tavenine, čo zmení tvar voľného povrchu a rozloženie rýchlosti. taveniny. , Je vidieť, že prietokové pole a elektromagnetické pole sú silne spojené.

Aby sa získala morfológia „hrbu“ taveniny v rovnovážnom stave a zjednodušil sa proces výpočtu, je možné pre indukčnú taviacu pec urobiť tieto základné predpoklady:

(1) V dôsledku kožného efektu je prúdová hĺbka prieniku 3 oveľa menšia ako veľkosť nárastu a taveniny kovu. Preto elektromagnetickú silu pôsobiacu v tavenine možno považovať za povrchovú silu a možno ju vyjadriť magnetickým tenzorom napätia (magnetickým tenzorom napätia);

(2) Morfologická zmena „hrbu“ taveniny neovplyvňuje rozloženie magnetických siločiar v tavenine;

(3) Ak ide o deleného medeného slimáka, keďže elektromagnetické pole môže vnikať do taveniny iba medzerou medzi delenými lalokmi, konečný efekt elektromagnetického poľa je veľmi malý. Preto sa elektromagnetická indukcia v delenej medi zvyšuje Intenzita sa vypočíta podľa intenzity elektromagnetickej indukcie vo vnútri nekonečného solenoidu. Keď systém dosiahne rovnováhu, povrchové napätie na hrboľ, statický tlak taveniny a okamžitá priemerná ekvivalentná elektromagnetická povrchová sila dosiahnu rovnováhu.