Метод электромагнитной левитации как техника беcконтейнерного эксперимента

Л.В. Торопова^†^а, Д.В. Александров^‡^а, Э. Као^§^б, М. Реттенмайр^в, 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/
Web of Science

001097028100005
Scopus

2-s2.0-85164794205
ADS NASA

2023PhyU...66..722T
Цитата: Торопова Л В, Александров Д В, Као Э, Реттенмайр М, Галенко П К "Метод электромагнитной левитации как техника беcконтейнерного эксперимента" УФН 193 770–782 (2023)

BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)Medline

RefWorks

Русский

English

RT Journal
T1 Метод электромагнитной левитации как техника беcконтейнерного эксперимента
A1 Торопова,Л.В.
A1 Александров,Д.В.
A1 Као,Э.
A1 Реттенмайр,М.
A1 Галенко,П.К.
PB Успехи физических наук
PY 2023
FD 10 Jul, 2023
JF Успехи физических наук
JO Усп. физ. наук
VO 193
IS 7
SP 770-782
DO 10.3367/UFNr.2022.02.039159
LK https://ufn.ru/ru/articles/2023/7/e/

Поступила: 25 декабря 2021, доработана: 10 февраля 2022, одобрена в печать: 14 февраля 2022

English citation: Toropova L V, Alexandrov D V, Kao A, Rettenmayr M, Galenko P K “Electromagnetic levitation method as a containerless experimental technique” Phys. Usp. 66 722–733 (2023); DOI: 10.3367/UFNe.2022.02.039159