METHOD AND DEVICE FOR THE ELECTROMAGNETIC STIRRING OF ELECTRICALLY CONDUCTIVE FLUIDS

摘要

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum elektromagnetischen Rühren von elektrisch leitenden Flüssigkeiten (2,21,22) im flüssigen Zustand und/oder im Zustand des Beginns der Erstarrung der Flüssigkeit (2,21,22) unter Verwendung eines in der horizontalen Ebene eine Lorentzkraft (FL) erzeugenden, rotierenden Magnetfeldes. Die Aufgabe besteht darin, dass eine intensive dreidimensionale Strömung im Innern der Flüssigkeit zum Durchmischen im flüssigen Zustand bis in die unmittelbare Umgebung von Erstarrungsfronten erreicht und gleichzeitig eine ungestörte, freie Oberfläche der Flüssigkeit gewährleistet werden. Die Lösung besteht darin, dass die Drehrichtung (15,16) des in der horizontalen Ebene rotierenden Magnetfeldes in regelmäßigen, zeitlichen Abständen in Form einer Periodendauer (TP) gewechselt wird, wobei die Frequenz des Richtungswechsels der Bewegung des Magnetfeldvektors derart eingestellt wird, dass im Zustand der Durchmischung der flüssigen Flüssigkeit (2,21,22) eine Periodendauer (TP) zwischen zwei Richtungswechseln des Magnetfeldes in einem Zeitintervall (?TPM) in Abhängigkeit von der Einstellzeit (ti.a.) mit der Bedingung (I) 0.5.ti.a PM i.a vorgesehen wird, und dass zu Beginn des Zustandes der Erstarrung der Flüssigkeit (2,21,22) eine Periodendauer (TP) zwischen zwei Richtungswechseln des Magnetfeldes in einem Zeitintervall (?TPE) in Abhängigkeit von der Einstellzeit ti.a. mit der Bedingung (II) 0.8.ti.a PE i.a eingestellt wird, wobei die Einstellzeit (ti.a) durch die Gleichung (III) gegeben wird, in der sich nach einem Zuschalten des rotierenden Magnetfeldes in einer sich im Ruhezustand befindenden Flüssigkeit (2;21,22) der Doppelwirbel der meridionalen Sekundärströmung (18) ausbildet, und s als elektrische Leitfähigkeit, ? als Dichte der Flüssigkeit (2,21,22), ? als Frequenz und Bo als Amplitude des Magnetfeldes und C9 als Konstante für den Einfluss von Größe und Form des Volumens der Flüssigkeit (2,21,22) definiert werden.