Experimental investigation of characteristics of liquid metal flow generated by alternating magnetic field
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-3598-2017-4-11-18Abstract
The energy and spectral characteristics of the oscillating vortex flow of a liquid gallium eutectic were experimentally investigated using ultrasonic Doppler velocimetr (UDV). The velocity profiles show that the greatest intensity of the flow occurs in the central area near of the inductor’s poles, and grows with the increase of the external field magnitude. A nonlinear nonmonotonic character of the flow local kinetic energy dependence from magnitude of the applied external alternating magnetic field was found. It was found that small displacements of the inductor poles from the geometric center of the cell with the metal lead to extinction of the oscillations of the vortices.References
Povkh I. L., Kapusta A. B., Chekin B. V. Magnitnaia gidrodinamika v metallurgii (Magnetic hydrodynamics in metallurgy). M.: Metallurgiia, 1974, 240 c. (In Russian).
Voldek A. I. Induction magnetohydrodynamic machines with liquid metallic secondary. Leningrad: Energiia, 1970, 271 p. (In Russian).
Khripchenko S., Khalilov R., Kolesnichenko I., Denisov S., Galindo V., Gerbeth G. Numerical and experimental modelling of various MHD induction pumps. Magnetohydrodynamics, 2010, vol. 46, pp. 85–97.
Kolesnichenko I., Khalilov R., Khripchenko S. Vortical flow of conducting fluid driven by an alternating magnetic field in a plane channel. Magnetohydrodynamics, 2007, vol. 43, no. 1. pp. 45–52.
Oborin P., Kolesnichenko I. Application of the ultrasonic doppler velocimeter to study the flow and solidification processes in an electrically conducting fluid. Magnetohydrodynamics, 2013, vol. 49, pp. 231–236.
Eckert S., Nikrityuk P. A., Rabiger D., Eckert K., Gerbeth G. Efficient melt stirring using pulse sequences of a rotating magnetic field: Part I. Flow field in a liquid metal column. The Minerals, Metals & Materials Society and ASM International, 2007, vol. 38, pp. 977–988.
Al'muhametov V. F. Khripchenko S. Ju. Elektrodinamicheskaia model' peremeshivatelia transformatornogo tipa zhidkogo iadra slitka (Электродинамическая модель перемешивателя трансформаторного типа жидкого ядра слитка). Magnitnaja Gidrodinamika, 1987, no. 2, pp. 141–142. (In Russian).
Kirko I. M., Al'muhametov V. F. Khrip-chenko S. Ju. Fizicheskoe modelirovanie neustojchivogo sostojanija granicy razdela jelektrolit – metall v moshhnyh aljuminievyh jelektrolizerah (Physical modeling of instability of electrolyte–metal interface in high-power aluminium electrolytic tank). Soviet Physics. Doklady, 1988, vol. 302, no. 4, pp. 845–847.
(In Russian)
Kolesnichenko I., Khripchenko S., Buchenau D., Gerbeth G. Flow in a square layer of conducting liquid. Magnetohydrodynamics, 2005, vol. 41, no. 1, pp. 39–51.
Andreev O., Kolesnikov Y., Thess A. Application of the ultrasonic velocity profile method to the mapping of liquid metal flows under the influence of a non-uniform magnetic field. Experiments in Fluids, 2009, no. 46, pp. 77–83.
Rabiger D., Eckert S., Gerbeth G. Measurements of an unsteady liquid metal flow during spin-up driven by a rotating magnetic field. Experiments in Fluids, 2010, no. 48, pp. 233–244.
Losev G., Khalilov R., Kolesnichenko I. UDV study of a liquid metal vortex flow. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2017, vol. 208, 012022
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Автор предоставляет Издателю журнала (Пермский государственный национальный исследовательский университет) право на использование его статьи в составе журнала, а также на включение текста аннотации, полного текста статьи и информации об авторах в систему «Российский индекс научного цитирования» (РИНЦ).
Автор даёт своё согласие на обработку персональных данных.
Право использования журнала в целом в соответствии с п. 7 ст. 1260 ГК РФ принадлежит Издателю журнала и действует бессрочно на территории Российской Федерации и за её пределами.
Авторское вознаграждение за предоставление автором Издателю указанных выше прав не выплачивается.
Автор включённой в журнал статьи сохраняет исключительное право на неё независимо от права Издателя на использование журнала в целом.
Направление автором статьи в журнал означает его согласие на использование статьи Издателем на указанных выше условиях, на включение статьи в систему РИНЦ, и свидетельствует, что он осведомлён об условиях её использования. В качестве такого согласия рассматривается также направляемая в редакцию справка об авторе, в том числе по электронной почте.
Редакция размещает полный текст статьи на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета: http://www.psu.ru и в системе OJS на сайте http://press.psu.ru
Плата за публикацию рукописей не взимается. Гонорар за публикации не выплачивается. Авторский экземпляр высылается автору по указанному им адресу.
