Šķidra metāla slāņa dinamikas elektromagnētiskā kontrole
Bezkontakta metodes ir svarīga mūsdienu tehnoloģisko procesu sastāvdaļa šķidru metālu pārvietošanai un kontrolei. Piemēram, inovatīva alternatīva “klasiskajam” metālu nepārtrauktās liešanas procesam, kurā tērauda plāksnes iegūst, sākotnējo kvadrātiska šķēluma lietni vairākkārtīgi karsējot un “kaļot” veltņu sistēmā, ir tiešais lentas liešanas process, kur šķidru metālu lej uz intensīvi dzesētas kustīgas lentas, kur tas sacietē gandrīz gatavas plānas plāksnes veidā, tādējādi samazinot pēcapstrādes nepieciešamību un kopējo enerģijas patēriņu. Šī procesa stabilitātes un gala produkta kvalitātes nodrošināšanai nepieciešams kontrolēt kausējuma plūsmu un brīvās virsmas kustību.
Tā kā sakausējumi ar augstu temperatūru (virs 1000° C) ir ļoti agresīvi, tad mehāniskās kausējuma plūsmas vadības metodes ir neizdevīgas. Efektīvus risinājumus te piedāvā bezkontakta elektromagnētiskās (EM) metodes, kas ļauj metālu gan pārvietot, gan arī ierobežot, izmantojot magnētisko lauku. Lai izpētītu dažādus augstfrekvences EM lauka un plāna šķidra metāla slāņa mijiedarbības aspektus, LU Skaitliskās modelēšanas institūta pētnieki sadarbībā ar Leibnica Hannoveres universitātes Elektrotehnoloģiju institūta (ETP) kolēģiem veica eksperimentu sēriju, kur, izmantojot zemas temperatūras leģējumu – galinstānu, pētīja metāla slāņa stabilitāti dažādos EM iedarbības apstākļos.
Mainot būtiskos sistēmas parametrus, piemēram, strāvu, metāla slāņa biezumu un sākotnējo formu, tika novērota slāņa virsmas nestabilitāšu attīstība un to struktūru transformācija. Pētījumu turpinājumā iegūtie rezultāti tiks analizēti un interpretēti, un tiks izmantoti šo fizikālo procesu aprakstošo skaitlisko modeļu validācijai. Eksperimentāli validēti un pārbaudīti skaitliskie modeļi var tikt efektīvi lietoti dažādu tehnoloģisko procesu izstrādei un optimizācijai.
Pētījumi tiek veikti ERAF projekta “Skaitliskās modelēšanas pieeju izstrāde kompleksu multifizikālu mijiedarbības procesu izpētei elektromagnētiskajās šķidrā metāla tehnoloģijās” (Nr.1.1.1.1/18/A/108)” ietvaros.
