Индукционная установка с МГД воздействием в процессе приготовления и разливки высоколегированных алюминиевых сплавов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.01, кандидат технических наук Хацаюк, Максим Юрьевич

• Хацаюк, Максим Юрьевич
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Хацаюк, Максим Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СПЛАВЫ В ПРОЦЕССЕ ИХ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И РАЗЛИВКИ И ОБОРУДОВАНИЕ, ЕГО РЕАЛИЗУЮЩЕЕ, МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ.

1.1. Электротехнический комплекс для получения прутковой заготовки малого диаметра. Обзор способов и устройств магнитогидродинамического воздействия на сплавы в процессе их приготовления и разливки.

1.1.1. Способы и устройства магнитогидродинамического перемешивания сплава в процессе его приготовления.

1.1.2. Способы и устройства литья с созданием магнитогидродинамического перемешивания в области кристаллизации.

1.1.3. Литье в электромагнитный кристаллизатор.

1.2. Обзор комплексов программ и методов моделирования магнитогидродинамических процессов.

1.2.1. Математические методы моделирования магнитогидродинамических процессов с учетом процессов кристаллизации.

1.2.2. Комплексы программ для математического моделирования связанных физических полей.

1.3. Постановка задачи исследования и разработки электротехнического комплекса для получения прутковой заготовки из высоколегированных алюминиевых сплавов.

1.4. Выводы по главе.

2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ НА РАСПЛАВ

В ПРОЦЕССЕ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ И РАЗЛИВКИ.

2.1. Математическая модель электромагнитных процессов.

2.1.1. Постановка задачи и основные допущения.

2.1.2. Математическая модель.

2.2. Алгоритм передачи и интерполяции данных электромагнитной задачи для решения термогидродинамической задачи.

2.3. Математическая модель магнитогидродинамических процессов с учетом процесса кристаллизации.

2.3.1. Постановка задачи и основные допущения.

2.3.2. Математическая модель термогидродинамических процессов.

2.3.3. Математическая модель процесса кристаллизации.

2.4. Выводы по главе.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И ИХ АНАЛИЗ.

3.1. Анализ физических процессов на стадии приготовления расплава.

3.2. Анализ физических процессов на стадии литья расплава.

3.3. Выводы по главе.

4. ВЕРИФИКАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ПЕРЕМЕШИВАНИЯ НА КАЧЕСТВО ПОЛУЧАЕМОЙ ЗАГОТОВКИ.

4.1. Проверка математической модели на основании известных экспериментальных данных.

4.2. Описание экспериментальной установки.

4.3. Исследование температурного поля в тигельной печи и сравнение с результатами математического моделирования.

4.4. Экспериментальное исследование слитков.

4.5. Выводы по главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Индукционная установка с МГД воздействием в процессе приготовления и разливки высоколегированных алюминиевых сплавов»

Актуальность работы. Потребность в специальных алюминиевых сплавах ключевыми отраслями российской экономики, обусловливает рост требований, предъявляемых к их качеству и эксплуатационным характеристикам. Обеспечить требуемое качество позволяет использование современного эффективного оборудования обеспечивающего воздействие на расплав в течение всего производственного цикла - от приготовления до разливки. Особая роль при этом отводится оборудованию для получения непрерывнолитой заготовки (прутка) из высоколегированных алюминиевых сплавов.

Одним из перспективных направлений повышения эффективности оборудования для приготовления и непрерывной разливки сплавов цветных металлов является применение управляемого магнитогидродинамического (МГД) перемешивания в процессе приготовления сплава и его кристаллизации. В совокупности с высокими скоростями охлаждения, МГД перемешивание расплава способствует получению равномерного химического состава и кристаллической структуры по сечению и длине непрерывнолитого слитка.

Проведенный анализ показал, что обеспечить совокупное воздействие на расплав указанных выше факторов, позволяет индукционная установка, основанная на принципе литья слитков малого поперечного сечения в электромагнитный кристаллизатор. Такой подход позволяет получить высокие скорости охлаждения слитка и МГД воздействие на кристаллизующийся слиток в процессе литья. В качестве плавильной печи в совокупности с электромагнитным кристаллизатором, целесообразно использовать индукционную тигельную печь с электропроводным тиглем, оснащенную МГД-перемешивателем расплава. При этом обеспечивается высокая равномерность химического состава и температуры в объеме расплава, уменьшается время его приготовления и выдержки, что позволяет обеспечить стабильность параметров на всем протяжении процесса литья и высокое качество непрерывнолитого слитка по всей его длине.

Электромагнитные параметры, входящего в состав индукционной установки оборудования, определяют совокупность тепловых и гидродинамических процессов протекающих при ее эксплуатации и влияют на качество конечной продукции. Поэтому, наибольшая эффективность установки может быть получена на основе синтеза электромагнитных параметров индукционной тигельной печи и электромагнитного кристаллизатора. В свою очередь синтез может быть осуществлен на основе глубокого знания электромагнитных, тепловых и гидродинамических процессов, протекающих в указанном оборудовании, их взаимного влияния и влияния на качество непрерывнолитых алюминиевых слитков.

Вопросами исследования физических процессов протекающих в оборудовании входящем в состав индукционной установки занимались российские ученые JI.A. Верте, И.М. Кирко, А.Б. Капуста и З.Н. Гецелев, В.Н. Тимофеев, Ф.Н. Сарапулов, P.M. Христинич, М.В. Первухин др. Среди зарубежных ученых широко известны работы A. Jakovics, Е. Baake, В. Nacke и др.

Разработка, модернизация и оптимизация индукционного оборудования металлургического назначения связанна с исследованием физических процессов в агрессивных средах с высокими температурами, что существенно ограничивает возможность проведения физических экспериментов. Поэтому, основным инструментом исследований становится математическое моделирование. Благодаря развитию математического аппарата и росту вычислительных мощностей стало возможным применение прямого численного моделирования для решения задач магнитной гидродинамики в сложных системах. Таким образом, становится актуальным развитие методов математического моделирования индукционного оборудования металлургического назначения с использованием современных моделей для выявления новых закономерностей протекания физических процессов в сложных магнитогидродинамических системах с целью повышения их эффективности.

Объект исследования. Индукционная установка для получения непрерывнолитого слитка из высоколегированных алюминиевых сплавов с МГД воздействием на расплав в процессе его приготовления и разливки.

Предмет исследования. Электромагнитные, тепловые и гидродинамические процессы, протекающие в индукционной установке в процессе приготовления и разливки алюминиевых сплавов, их взаимосвязь с конструктивными и электромагнитными параметрами и режимами ее работы.

Целью работы является исследование физических процессов в индукционной установке с МГД воздействием на алюминиевые сплавы в процессе приготовления и разливки и развитие методов численного анализа, с точки зрения обеспечения высокой точности и эффективности процесса ее эксплуатации.

Задачи:

1. Проведение анализа и обобщение опыта эксплуатации существующего металлургического оборудования с использованием МГД воздействия на алюминиевый сплав.

2. Анализ физических процессов протекающих в индукционном оборудовании при МГД перемешивании расплава в процессе его приготовления и кристаллизации, с целью обоснованного выбора программного продукта для их математического моделирования.

3. Построение математических моделей, позволяющих проводить анализ связанных электромагнитных, тепловых и гидродинамических процессов, выявлять закономерности их протекания и их влияние на электромагнитные параметры установки и качество получаемой продукции.

4. Проведение экспериментальных исследований на опытной индукционной установке с МГД воздействием на алюминиевый сплав в процессе приготовления и разливки с целью верификации результатов, полученным на математических моделях.

5. Выбор и обоснование технических решений и рекомендаций по повышению эффективности преобразования энергии в индукционной установке с МГД воздействием на алюминиевый сплав в процессе его приготовления и разливки.

Методы исследования. Математическое моделирование осуществлялось с применением метода конечных элементов (МКЭ), для решения задачи электродинамики, и метода конечных объемов (МКО), для решения задачи термогидродинамики. Для решения задачи течения жидкости, с учетом кристаллизации и плавления тела, применялся метод «энтальпия-пористость». Для реализации решения уравнений на основе указанных методов использовались современные CAE системы ANSYS (МКЭ) и Fluent (МКО). Для передачи и интерполяции данных между системами ANSYS и Fluent использовалась внешняя программа, реализованная на языке С++. Интерполяция осуществлялась методом «ближний сосед» с восстановлением регрессии на основании формулы Надарая-В атсона.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

1. Построены сопряженные математические модели для анализа электромагнитных, тепловых и гидродинамических процессов в системах «индуктор - расплав» и «индуктор - слиток» учитывающие динамику турбулентных пульсаций в расплаве и кристаллизующемся слитке и их влияние на термогидродинамические процессы в индукционной установке.

2. На основании построенных сопряженных математических моделей выявлено влияние механической энергии передающейся электромагнитным полем в расплав на тепловые и гидродинамические процессы, протекающие в индукционной установке, а именно:

- увеличение на 30% эффективной теплопроводности расплава (до 130 Вт/(м-К)) за счет применения МГД перемешивания, что приводит к интенсификации процессов теплообмена в печи и кристаллизующемся расплаве;

- увеличение энергии турбулентных пульсаций в расплаве до 0,8 мДж, что приводит к интенсификации механического воздействия на кристаллизующийся расплав и обеспечивает равномерную мелкозернистую структуру слитка.

3. Определена комбинация синтезируемых параметров оборудования индукционной установки, обеспечивающая режим работы при котором осуществляется устойчивое формирование слитка с равномерным распределением свойств как в поперечном сечении, так и по его длине.

Значение для теории проведен анализ и исследование закономерностей протекания физических явлений, лежащих в основе функционирования электромеханических преобразователей энергии.

Практическая значимость:

1. Разработаны и реализованы алгоритмы: передачи и интерполяции источниковых членов уравнений движения и энергии для магнитогидродинамической задачи; определения энергетических параметров, обеспечивающих устойчивое формирование слитка заданного диаметра; определения параметров схемы замещения системы «индуктор - слиток» на основании результатов решения электромагнитной задачи.

2. Выданы рекомендации по выбору параметров магнитогидродинамического перемешивателя и электромагнитного кристаллизатора, обеспечивающих эффективную работу индукционной установки в требуемых технологических режимах. Спроектирована и создана опытно—промышленная установка.

3. Получен патент на способ получения слитка из сплавов цветных металлов №201106625.

Достоверность полученных результатов подтверждена верификацией результатов математического моделирования температурного поля тигля на действующем опытно-промышленном плавильно-литейном комплексе. Проверка построенной математической модели проведена путем сравнения результатов моделирования нестационарных гидродинамических процессов с известными измерениями динамики поля скоростей магнитными датчиками, полученными для индукционной тигельной печи.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы были использованы: при разработке комплекса для получения прутковой заготовки и определении электромагнитных параметров оборудования техническими специалистами ООО «НПЦ Магнитной гидродинамики» по договорам с ООО «Конэкс» и ООО «Эльта»; при усовершенствовании технологии непрерывного литья прутков и полос из ювелирных сплавов по договорам с ОАО «Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова»; при создании опытного производственного комплекса для получения прутковой заготовки из алюминиевых сплавов на территории Красноярского опытного завода ГОСНИТИ; в учебном процессе при подготовке магистров по направлению «Электроэнергетика и электротехника» и учебных материалов для магистров Российских и Европейских университетов по проекту TEMPUS-2010 «PhD Education in Energy Efficient Electrotechnologies at Russian Universities».

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: XV Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (г. Томск, 4-8 мая 2009 г.); VII Международной конференции пользователей ANSYS (г. Москва, 27-29 октября 2009 г.); Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи НТТМ-2009 (г. Москва, 24-27 июня 2009 г.); Международной научно-технической конференции «Успехи современной электротехнологии» (г. Саратов, 20-25 октября 2009 г.); X Международной научно-практической конференции «Интеллект и наука» (г. Красноярск, 3-5 мая 2010 г.); VI Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и наука» (г. Красноярск, 6-9 апреля 2010 г); Международной выставке «Алюминий Сибири» (г. Красноярск, 8-10 сентября 2009, 2-4 сентября 2010 г.); Международной конференции «Алюминий Сибири» (г. Красноярск, 7-9 сентября 2011 г., 5-7 сентября 2012 г.); XVII Международном конгрессе UIE-2012 «Energy efficient, economically sound, ecologically respectful, educationally enforced electrotechnologies» (г. Санкт-Петербург, 21-25 мая 2012 г.); VI Международной конференции и выставке «Алюминий-21/Рециклинг» (г. Москва, 9-11 апреля 2013 г.), International Conference on Heating by Electromagnetic Sources HES-13 (г. Падуя, 21-24 мая 2013 г.).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 27 работы, в том числе 8 статей в изданиях по перечню ВАК, 1 патент РФ на изобретение, 4 свидетельства государственной регистрации программы для ЭВМ, 14 публикаций в сборниках международных и всероссийских научно-практических конференций и семинаров, межвузовских сборниках научных трудов.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 разделов с выводами, заключения, списка использованных источников и 3 приложений. Основная часть работы изложена на 151 страницах, содержит 7 таблиц и 78 рисунков. Список использованных источников включает 101 наименование.

Заключение диссертации по теме «Электромеханика и электрические аппараты», Хацаюк, Максим Юрьевич

4.5 Выводы по главе

1. Путем сравнения результатов моделирования гидродинамических процессов с известными экспериментальными данными, полученными для индукционной тигельной печи, определено, что отклонение результатов от экспериментальных данных не превышает 10%, что говорит о достаточной достоверности получаемых гидродинамических потоков, с использованием предложенной математической модели, и позволяет ее использовать для выполнения расчетов в аналогичных системах.

2. Проведено измерение динамики прогрева тигля и экспериментально установлено, что в центральной части вертикальных стенок тигля в результате прогрева формируется пояс максимальных температур. В результате этого, при заполнении тигля возникнет расслоение температурного поля в металле. Эти экспериментальные данные подтверждают результаты, полученные математическим моделированием. Устранение данного расслоения возможно путем создания вынужденных конвективных потоков замыкающихся через весь объем металла. В качестве перемешивающих устройств в данном случае наиболее удобно применять статор линейной индукционной машины. Так же следует заметить, что для наиболее эффективной работы тигельной печи с точки зрения приготовления расплава целесообразно изменение конструкции индуктора. Применение индуктора повторяющего форму тигля с уменьшением зазора у дна позволит перенести формирующийся пояс максимальных температур в нижнюю часть тигля, что обеспечит естественную циркуляцию во всем объеме металла.

3. Проведен анализ образцов диаметром 10 мм из высоколегированного алюминиевого сплава 01417 полученных литьем со скоростью 5 мм/с в электромагнитный кристаллизатор. Литье осуществлялось на экспериментальном электротехническом комплексе с магнитогидродинамическим воздействием на стадиях приготовления и разливки расплава. Анализ показал, что в сравнении с образцами, отлитыми в медную водоохлаждаемую гильзу, происходит значительное измельчение микроструктуры до размеров зерна менее 20 мкм. Одновременно с этим снимки микроструктуры образца, полученные на его поверхности и в его сердцевине, имели одинаковый вид, что говорит о равномерности структуры слитка.

Поставленная в диссертации цель достигнута тем, что выявлены и описаны особенности технологии магнитогидродинамического перемешивания при приготовлении и разливки сплавов и способы его реализации; разработана математические модели систем «магнитогидродинамический перемешиватель - тигельная печь - расплав» и «индуктор - слиток» решающие сопряженные электромагнитную, тепловую и гидродинамическую задачи с учетом динамики турбулентных течений и процессов кристаллизации и плавления; на экспериментальном электротехническом комплексе проведены исследования температурного поля в тигле и получены образцы, отлитые в электромагнитный кристаллизатор.

Работа носит расчетно-практический характер. Ее результаты позволяют понять сущность протекающих физических процессов при приготовлении расплава в тигельной печи с МГД перемешиванием расплава и при литье расплава в электромагнитном поле. Их практическое использование позволяет разработать эффективный электротехнический комплекс для литья высоколегированных сплавов алюминия в заготовки малого поперечного сечения.

В результате выполнения работы получены следующие научные и практические результаты:

1. Определены основные особенности и технологические эффекты от устройств для магнитогидродинамического перемешивания жидкого металла применяемых при его выдержке и разливки. Показано, что для получения равномерного химического состава и кристаллической структуры по длине слитка и его поперечному сечению, необходимо применять перемешивание на стадии приготовления расплава в тигельной печи и при его разливке в кристаллизатор.

2. Проведен обзор и анализ комплексов программ и методов моделирования магнитогидродинамических процессов, с учетом турбулентного характера течений и процессов кристаллизации. На основании этого для решения задачи сделан выбор в пользу связки АКБУБ-РШеп! и разработан и реализован алгоритм передачи и интерполяции данных электромагнитной задачи, для решения термогидродинамической задачи.

3. Построены математические модели электромагнитных и гидродинамических процессов, с учетом процессов кристаллизации в системах «тигельная печь - МГДП» и «индуктор - слиток», позволяющая рассчитать дифференциальные и интегральные характеристики электромагнитных, тепловых и гидродинамических полей.

4. Достоверность разработанных математических моделей подтверждена совпадением с достаточной точностью результатов моделирования гидродинамических процессов с известными экспериментальными данными.

5. На основании экспериментальных данных и результатов математического моделирования доказана необходимость использования дополнительных перемешивающих устройства при приготовлении расплава в тигельной печи косвенного нагрева. В качестве такого устройства предложен двухфазный статор с перекрещивающимися обмотками линейной индукционной машины. Получены зависимости влияния параметров его питания и расположения на эффективность силового воздействия на расплав.

6. Получены зависимости позволяющие определить необходимые параметры системы «индуктор-слиток» обеспечивающие стабильное литье слитка заданного диаметра в электромагнитный кристаллизатор.

7. Проведена оценка турбулентных характеристик течений возникающих в тигельной печи и в жидкой фазе слитка за счет магнитогидродинамического воздействия на расплав алюминия.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Хацаюк, Максим Юрьевич, 2013 год

1. Борисов, Г. П. Научные основы разработки методов дальнейшего повышения свойств и тех-нико-экономических показателей производства высококачественных отливок из алюминиевых сплавов / Г. П. Борисов // Литейное производство. 2008. - № 9. - С. 17-23.

2. Бычков, С. А. Воздействие электромагнитного поля на расплав в процессе кристаллизации / С. А. Бычков, Н. Г. Батов, Б. А. Сокунов // Вестник московского энергетического института. 2010. - № 2. - С. 67-71.

3. Фигуровский, Д. К. Влияние воздействия электромагнитного поля в процессе кристаллизации на формирование структуры нейзильбера / Д. К. Фигуровский // Цветные металлы. 2007. - № 2. - С. 121-125.

4. Рохлин, Л. Л. Металловедение цветных металлов и сплавов / Л. Л. Рохлин, Н. Р. Бочвар. М.: Наука. - 1972. - С. 61.

5. Велентеенко, А. М. Индукционный перемешиватель алюминиевых расплавов в ковшах. Дис. канд. техн. наук: 05.09.03 / А. М. Велентеенко. -Красноярск. 2004. - 205 с.

6. Пат. 2130359 РФ МКИ F 27 D 23/04. Статор для электромагнитного перемешивания жидкого металла / Р. М. Христинич, В. Н. Тимофеев, Н. П. Маракушун. Опубл. 1999. Бюл. № 14.

7. Пат. 2132028 РФ МКИ F 27 D 23/04. Способ электромагнитного перемешивания электропроводного расплава / Р. М. Христинич, В. Н. Тимофеев, С. А. Бояков, С. А. Рыбаков. Опубл. 1999. Бюл. № 17.

8. Игнатов, В. А. Торцевые асинхронные электродвигатели интегрального исполнения / В. А. Игнатов, К. Я. Вильданов. М.: Энергоатомиздат. - 1988. - 304 с.

9. Окороков, Н. В. Электромагнитное перемешивание металла в дуговых сталеплавильных печах / Н. В. Окорков. Монография. М.: Металлургиздат. -1961.- 176 с.

10. Вольдек, А. И. Электрические машины: Учебн. для вузов / А. И. Вольдек. Л.: Энергия. -1974. - 840 с.

11. Петров, Г. Н. Электрические машины: Ч. 1. Введение. Трансформаторы: Учебн. Для вузов / Г. Н. Петров. М.: Энергия. - 1974. - 240 с.

12. Вольдек, А. И. Индукционные магнитогидродинамические машины с жидкометаллическим рабочим телом / А. И. Вольдек. Д.: Энергия. - 1970. -272 с.

13. Стафиевская, В. В. Установки с линейными индукционными машинами для перемешивания и транспортировки жидких металлов. Дис. канд. техн. наук: 05.09.03 / В. В. Стафиевская. Красноярск. - 2000. - 131 с.

14. Вольдек, А. И. Об электромагнитных явлениях в индукционных насосах с разомкнутым магнитопроводом / А. И. Вольдек // Электромеханика. 1962. -№ 8. - С. 82-96.

15. Валдманис, Я. Я. К теории продольного краевого эффекта в линейной индукционной магнитогидродинамической машине / Я. Я. Валдманис, Я. Я. Милпетер // Магнитная гидродинамика. 1965. - № 3. - С. 134-153.

16. Охременко, Н. М. Поперечный краевой эффект в плоских линейных индукционных насосах / Н. М. Охременко // Магнитная гидродинамика. -1965.-№3.-С. 86-93.

17. Христинич, P.M. Усовершенствование технологии непрерывного литья прутков и полос из ювелирных сплавов. Отчет о НИР / Р. М. Христинич, Е. А. Павлов, Н. В. Сергеев и др. Красноярск. - 2010. - 33 с.

18. Сивак, Б. А. МГД-процессы при электромагнитном перемешивании металла в сортовых и блюмовых МНЛЗ / Б. А. Сивак, В. Г. Грачев, В. М. Паршин, А. Д. Чертов, С. В. Зарубин, В. Г. Фисенко, А. А. Соловьев // Металлург. 2009. - № 8. - С. 39-46.

19. Грачев, В.Г. Математическое моделирование МГД процессов в потоке жидкого металла при электромагнитном перемешивании в установках ПНРС / В. Г. Грачев, Б. А. Сивак, С. В. Зарубин, В. Г. Фисенко, А. А. Соловьев // Металлург. 2008. - № 4. - С. 45-50.

20. Эркенов, Н. X. Исследование влияния систем питания на параметры электромагнитного кристаллизатора / Н. X. Эркенов // Известия ВУЗов. Электромеханика. 2002. - № 2. - С. 28-31.

21. Грачев, В. Г. Физико-математическое моделирование процесса ЭМП жидкого металла в кристаллизаторе сортовой МНЛЗ / В. Г. Грачев, Б. А. Сивак, Л. И. Кузьмина, С. В. Зарубин // Тяжелое машиностроение. 2002. - № 5. 2-6.

22. Олер, К. Цифровое моделирование процессов течения и затвердевания металла в МНЛЗ для литья тонких слябов / К. Олер, Х.-Ю. Оденталь, Г. Пфайфер, И. Леманович // Черные металлы. 2002. - № 8. С. 22-30.

23. Немцов, В. М. Математическая модель электромагнитного перемешивания жидкой фазы слитка при непрерывном литье заготовок / В.

24. М. Немцов, Г. П. Митин, В. Г. Грачев, JL И. Кузьмина // Техника машиностроения. 2001. - № 2. - С. 106-110.

25. Самойлович, Ю. А. Тепловые процессы при непрерывном литье стали / Ю. А. Самойлович, С. JI. Крулевецкий, В. А. Горяинов, 3. К. Кабаков. М.: Металлургия. - 1982. - 152 с.

26. Zhang, В. Effect of low-frequency magnetic field on macrosegregation of continuous casting aluminum alloys / B. Zhang, J. Cui, G. Lu // Materials Letters. -2003. Vol. 57. - P. 1707-1711.

27. Сарапулов, С. Ф. Индукционные магнитогидродинамические машины технологического назначения для электромеханического воздействия на металлические расплавы. Дис. д. техн. наук: 05.09.01 / С. Ф. Сарапулов. -Екатеринбург. 2011. - 291 с.

28. Борисов, В. Г. Технология получения слитков из алюминиевых сплавов с недендритной тиксотропной структурой / В. Г. Борисов // Металлург. 2008. - № 11. - С. 99-102.

29. Barglik, J. Coupled Temperature-electromagnetic Flow Fields in Electromagnetic Stirrer with Rotating Magnetic Field / J. Barglik , D. Dolega , A. Smagor // International Scientific Colloquium Modelling for Material Processing. -2010. - P. 299-304.

30. Гецелев, 3. H. Непрерывное литье в электромагнитный кристаллизатор / З.Н. Гецелев, Г.Л. Балахонцев, Ф.И. Квасов, Г.В. Черепок, И.И. Варга, Г.И. Мартынов. М.: Металлургия - 1983. - 152 с.

31. Ефимов, В. А. Специальные способы литья: справочник / В. А. Ефимов, Л. А. Анисович, В. Н. Бабич. М: Машиностроение - 1991. - 436 с.

32. Сергеев, Н. В. Электромагнитный кристаллизатор для получения прутковой заготовки из сплавов алюминия. Дис. канд. техн. наук: 05.09.03 / Н. В. Сергеев. Красноярск. - 2005. - 144 с.

33. Пат. 48836 РФ, МПК В 22 D 11/04. Устройство для непрерывного литья слитков в электромагнитном поле / М. В. Первухин, В. Н. Тимофеев, Р. М. Христинич, А. М. Велентеенко, Н. В. Сергеев, Е. В. Кузнецов. Опубл. 2005. Бюл. № 31.

34. Пат. 86511 РФ, МПК В 22 D 11/04. Устройство для непрерывного литья слитков в электромагнитном поле / М. В. Первухин, В. Н. Тимофеев, Р. М. Христинич, С. А. Бояков, Н. В. Сергеев. Опубл. 2009. Бюл. № 30.

35. Березин, Л. Г. // Цветные металлы. - 1980. - № 2. - С. 63-66.

36. Березин, Л. Г. / Л. Г. Березин, А. П. Суббота, И. П. Цыплухин, Р. Р. Малиновский // ТЛС. - 1979. - № 4. - С. 37-41.

37. Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике / О. Зенкевич. М.: Мир. - 1975. - 318 с.

38. Voller, V. R. Basic Control Volume Finite Element Methods for Fluids and Solids / V. R. Voller. Minnesota: World Scientific. - 2009. - 170 p.

39. Смирнов, E. M. Метод конечных объёмов в приложении к задачам гидрогазодинамики и теплообмена в областях сложной геометрии / Е. М. Смирнов, Д. К. Зайцев // Научно-технические ведомости. - 2004. - № 2. С. 70-81.

40. Voiler, V. R. Modeling Solidification Processes / V. R. Voiler // Technical report. Mathematical Modeling of Metals Processing Operations Conference, Palm Desert, CAAmerican Metallurgical Society. - 1987.

41. Voiler, V. R. A Fixed-Grid Numerical Modeling Methodology for Convection-Diffusion Mushy Region Phase-Change Problems / V. R. Voiler, С. Prakash // -International Journal of Heat and Mass Transfer. 1987. - Vol. 30. - P. 1709-1719.

42. Ли Кунву. Основы САПР (CAD/CAM/CAE) / Кунву Ли. СПб.: Пите. -2004. - 560 с.

43. ANSOFT корпоративный сайт. URL: http://www.ansoft.com/products/em/maxwell (дата обращения: 04.05.2012).

44. ANSYS корпоративный сайт. URL: http://www.ansys.msk.ru/?id=41 (дата обращения: 04.05.2012).

45. CEDRAT корпоративный сайт. URL: http://www.cedrat.com/en/software-solutions/flux.html (дата обращения: 05.05.2012).

46. CD-adapco корпоративный сайт. URL: http://www.cd-adapco.com/products/starcd/index.html (дата обращения: 05.05.2012).

47. РгоСАЕ база данных. URL: http://www.procae.ru/articles/star-cd/76-about-star-cd.html (дата обращения: 13.05.2012).

48. Wikipedia интернет-энциклопедия. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/GNUGPL (дата обращения: 13.05.2012).

49. OpenFOAM корпоративный сайт. URL: http://www.openfoam.com (дата обращения: 13.05.2012).

50. COMSOL корпоративный сайт. URL: http://www.comsol.com/products/multiphysics (дата обращения: 13.05.2012).

51. Вааке, Е. Large eddy simulation modeling of heat and mass transfer in turbulent recirculated flows / E. Вааке, B. Nacke, A. Umbrashko, A. Jakovics // -Magnetohydrodynamics. 2003. - Vol. 3. - P. 291-298.

52. Вааке, E. Analysis of transient heat and mass transfer processes in the melt of induction channel furnaces using LES / E. Вааке, M. Langejuergen, M. Kirpo, A. Jakovics // Magnetohydrodynamics. - 2009. - Vol. 3. P. 385-392.

53. Kirpo, M. LES study of particle transport in turbulent recirculated liquid metal flows / M. Kirpo, A. Jakovics, E. Вааке, B. Nacke // Magnetohydrodynamics. -2009. - Vol. 3. - P. 439-450.

54. ANSYS корпоративный сайт. URL: http://www.ansys.com/Products/Simulation+Technology/Multiphysics (дата обращения: 19.05.2012).

55. ANSYS корпоративный сайт. URL: http://www.ansys.com/Products/Simulation+Technology/Fluent (дата обращения: 19.05.2012).

56. Moreau, R. Magnetohydrodynamics / R. Moreau // Kluwer Academic Publisher. - 1990. P. 313.

57. Альфа металл корпоративный сайт. URL: http://www.alfametal.ru/?id=alumsplav (дата обращения: 20.05.2012).

58. Timofeev, V. N. MHD homogenization of the melt in a toroidal bath / V. N. Timofeev, M. Yu. Khatsayuk // Energy, efficient, economically sound, ecologically respectful, educationally enforced electrotechnologies. - 2012. P. 6873.

59. Бессонов, JI. А. Теоретические основы электротехники / Л. А. Бессонов. -М.: Высшая школа. 1964. - 730 с.

60. Ландау, Л. Д. Теоретическая физика: теория поля / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. М.: ФИЗМАТЛИТ. - 2003. - 536 с.

61. ANSYS Help Электронный ресурс.: ANSYS Help system 1 электрон, опт. диск (DVD-ROM)

62. Кравченко, А. Н. Краевые характеристики в задачах электродинамики / А. Н. Кравченко. Киев: Наукова думка. - 1989. - 224 с.

63. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011619131. Программа импорта и интерполяции источниковых членов уравнений движения и энергии для решения 20-задачи во FLUENT / М. В. Первухин, М. Ю. Хацаюк. Регистр. 24.11.2011 г.

64. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011619130. Программа импорта и интерполяции источниковых членов уравнений движения и энергии для решения ЗО-задачи во FLUENT / М. В. Первухин, М. Ю. Хацаюк. Регистр. 24.11.2011 г.

65. Sagaut, P. Large Eddy Simulation for Incompressible Flows (Second Ed.) / P. Segaut. Paris: Springer. - 1998. - 490 p.

66. Barselli, L. C. Mathematics of Large Eddy Simulation of Turbulent Flows / L. C. Barselli, T. Iliescu, W. J. Layton. Paris: Springer. - 2006. - 348 p.

67. Булов, И. А. Моделирование турбулентных течений / И. А. Белов, С. А. Исаев. СПб.: БГТУ. - 2001. - 105 с.

68. Ferziger, J. Н. Computational methods for fluid dynamics / J.H. Ferziger, M. Peric // Berlin: Springer verlag. - 2002. - 431 p.

69. Патанкар, С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости / С. Патанкар // М.: Энергоатомиздат. -1984. 152 с.

70. Бэтчелор, Дж. Введение в динамику жидкости / Дж. Бэтчелор // М.: Мир. - 1973. - 758 с.

71. Ландау, Л. Д. Теоретическая физика: гидродинамика / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. М.: ФИЗМАТЛИТ. - 2001. - 736 с.

72. Остроумов, Г. А. Свободная тепловая конвекция в условиях внутренней задачи / Г. А. Остроумов. М: Гостехиздат. -1952. - 286 с.

73. Гершуни, Г. 3. Конвективная устойчивость несжимаемой жидкости / Г. 3. Гершуни, Е. М. Жуховицкий. М.: Наука. - 1972. - 392 с.

74. Гершуни, Г. 3. Устойчивость конвективных течений / Г. 3. Гершуни, Е. М. Жуховицкий. — М.: Наука. 1989. - 320 с.

75. Launder, В. Е. Lectures in mathematical models of turbulence / В. E. Launder, D. B. Spalding. London: Academic press. - 1972. - 176 p.

76. Chen, Y.S. Computation of turbulent flows using an extended k-epsilon turbulence closure model / Y. S. Chen, S. W. Kim. NASA. - 1987. - 30 p.

77. Hinze, J. O. Turbulence / J. O. Hinze. New York: McGraw-Hill Publishing Co. - 1975. - 790 p.

78. Menter, F. R. Two-Equation Eddy-Viscosity Turbulence Models for Engineering Applications / F. R. Menter. AIAA Journal. - 1994. - Vol. 8. - P. 1598-1605.

79. Menter, F. R. Ten Years of Experience with the SST Turbulence Model / F. R. Menter, M. Kuntz, R. Langtry // Turbulence, Heat and Mass Transfer. - 2003. -Vol. 4. - P. 625-632.

80. Smagorinsky, J. General Circulation Experiments with the Primitive Equations. I. The Basic Experiment / J. Smagorinsky // Month. Wea. Rev. - 1963. - Vol. 3. -P. 99-164.

81. Lilly, D. K. A Proposed Modification of the Germano Subgrid-Scale Closure Model / D. K. Lilly // Physics of Fluids. -1992. - Vol. 4. - P. 633-635.

82. Sagaut, P. Large Eddy Simulation for Incompressible Flows (Third ed.) / P. Segaut. Springer. - 2006. - 556 p.

83. DVGMA электронный справочник. URL: http://www.dvgma.vld.ru A^ectorwi/Vbsdoc/Parametr.htm (дата обращения: 29.07.2012).

84. Shapiro, V. Solid Modeling / V. Shapiro // Madison: University of Wisconsin. -2001. -37 p.

85. Слухоцкий, A. E. Установки индукционного нагрева / A. E. Слухоцкий, В. С. Немков, Н. А. Павлов // JL: Энергоиздат. -1981. - 328 с.

86. Немков, В. С. Теория и расчет устройств индукционного нагрева / В. С. Немков, В. Б. Демидович // JL: Энергоатомиздат. -1988. - 280 с.

87. Brenner, N. A New Principle for Fast Fourier Transformation / N. Brenner, C. Rader // IEEE Acoustics, Speech & Signal Processing. - 1976. - Vol. 3. - P. 264266.

88. Psi-logic электронный справочник. Быстрое преобразование Фурье. URL: http://psi-logic.narod.ru/fft/fft.htm (15.02.2013)

89. Baake, Е. Extension of the k-epsilon Model for the Numerical Simulation of the Melt Flow in Induction Crucible Furnaces / E. Baake, A. Muhlbauer, A. Jakowitsch, W. Andree // Metallurgical and materials transactions B. - 1995. -Vol. 26B. - P. 529-536.

90. Тир, JI. Л. Электромагнитные устройства для управления циркуляцией расплава в электропечах / Л. Л. Тир, М. Я. Столов. М.: Металлургия. - 1991.- 280 с.

91. Ricou, R. Local velocity and mass transfer measurements in molten metals using an incorporated magnet probe / R. Ricaou, C. Vives // Heat Mass Transfer.- 1982. Vol. 25. - P. 1579-1588.

92. Государственная система обеспечения единства измерений. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования: ГОСТ Р 8.5852001.

93. Начальник конструкторского отдела ООО «НПЦ Магнитной гидродинамики» . С.Н. Перфильев

94. Коммерческий директор „—. ,

95. ООО «НГИI Магнитной гидродинамики» Вояков1. УТВЕРЖДАЮ1. Директор

96. Определить оптимальные параметры МГД-перемешивания ювелирных сплавов в печи литейной установки 230-261ЕСО;

97. Оптимизировать параметры и конструкцию индуктора для воздействия электромагнитным полем на область кристаллизации;

98. Скорректировать параметры процесса непрерывного литья прутков и полос из ювелирных сплавов.

99. Начальник конструкторского отдела

100. ООО «НПЦ Магнитной гидродинамики» С.Н. Перфильев

101. Коммерческий директор ^— . ^

102. ООО «НПЦ Магнитной гидродинамики» ^Э^хА Бояков•г

103. УТВЕРЖДАЮ Ь^по уч^шюй^боте СФУ -Р^/ Н.В. Гафурова2013г,1. СПРАВКАоб использовании результатов диссертационной работы Хацаюк М. Ю. о учебном процессе Политехнического института ФГАОУ ВПО *Сибирский федеральный университет».

104. Использование результатов диссертационной работы повышает качество подготовки специалистов в области эясктротехнологии и электротехники и расширяет диапазон знаний студентов.

105. Заведующий кафедрой «Электротехнологияи электротехника» ПИ СФУ у сч»д.т.н., профессор —^ В.Н. Тимофеев1. Директор ПИ СФУ,д.т.и., профессор .Е.А. Бойко