Метод электромагнитной левитации как техника беcконтейнерного эксперимента
Л.В. Торопова†а,
Д.В. Александров‡а,
Э. Као§б,
М. Реттенмайрв,
П.К. Галенко*в аУральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, просп. Мира 19, Екатеринбург, 620002, Российская Федерация бCentre for Numerical Modelling and Process Analysis, University of Greenwich, London, Old Royal Naval College, Park Row, London, SE10 9LS, UK вOtto-Schott-Institut für Materialforschung, Friedrich-Schiller-Universität Jena, Löbdergraben 32 , Jena, 07743, Germany
Электромагнитная левитация является методом бесконтейнерной высокотемпературной обработки металлических, полупроводниковых и сплавных образцов. Этот метод широко применяется для исследования теплофизических и термохимических свойств жидких расплавов, а также кинетики их кристаллизации. Переменное электромагнитное поле приводит к появлению индукционного тока внутри образца, в результате возникает сила Лоренца, направленная противоположно силе гравитации. Сила Лоренца поднимает образец, который благодаря прохождению через него тока нагревается и расплавляется в левитационной камере. Приводится расчётная аналитическая модель процесса левитации образца, рассматриваются строение катушки электромагнитного левитатора и варианты её оптимизации для проведения экспериментов. Проанализирована кинетика высокоскоростного затвердевания переохлаждённых капель в камере электромагнитного левитатора.
Ключевые слова: электромагнитная левитация, тепломассоперенос, конвекция, затвердевание, дендрит, микроструктура, левитатор PACS:05.70.Fh, 05.70.Ln, 68.70.+w (все) DOI:10.3367/UFNr.2022.02.039159 URL: https://ufn.ru/ru/articles/2023/7/e/ 001097028100005 2-s2.0-85164794205 2023PhyU...66..722T Цитата: Торопова Л В, Александров Д В, Као Э, Реттенмайр М, Галенко П К "Метод электромагнитной левитации как техника беcконтейнерного эксперимента" УФН193 770–782 (2023)
PT Journal Article
TI Electromagnetic levitation method as a containerless experimental technique
AU Toropova L V
FAU Toropova LV
AU Alexandrov D V
FAU Alexandrov DV
AU Kao A
FAU Kao A
AU Rettenmayr M
FAU Rettenmayr M
AU Galenko P K
FAU Galenko PK
DP 10 Jul, 2023
TA Usp. Fiz. Nauk
VI 193
IP 7
PG 770-782
RX 10.3367/UFNr.2022.02.039159
URL https://ufn.ru/ru/articles/2023/7/e/
SO Usp. Fiz. Nauk 2023 Jul 10;193(7):770-782
Поступила: 25 декабря 2021, доработана: 10 февраля 2022, одобрена в печать: 14 февраля 2022