озплавленій метал, 3 - металеве кільце
Віхрова рух розплавленого металу з'являється даже при незначна струмі. Починаючі зі Струму в декілька ампер, ВІН Впевнена спостерігається візуально. При подалі збільшенні Струму інтенсівність Віхрова руху різко растет, что виробляти до Утворення глібокої лійкі в центрі судину (рис.1.6).
Малюнок. 1.6 - Віхрова рух розплавленого олова в магнітному полі
При зміні напрямку магнітного поля або при зміні полярності прікладеної напруги направление Віхрова руху змінюється на протилежних.
Віхрова рух Рідини в магнітному полі супроводжується температурний ефектом. Сутність его Полягає в тому, что у Віхрова середовіщі вінікає Градієнт температури. Підвищення температури середовища біля одного електрода супроводжується зниженя температури середовища біля Іншого електрода. Це проявляється в експеріменті як Утворення твердої фази металу біля одного з електродів (ріс.1.7 та 1.7б).
Малюнок 1.7 - Температурний ефект, что супроводжує Віхрова рух в магнітному полі
При полярності прікладеної напруги такою, як показано на рис.1.4, тверда фаза металу з'являється в центрі. Если сделать короткочасне Відключення СТРУМУ, то твердий Острівець застиглості металу начинает тануті. Повторне включення Струму вновь виробляти до Утворення твердого олова в центрі. Если в процессе зростанню твердої ділянки поміняти направление магнітного поля як показано на рис.1.8, то направление Віхрова руху розплавленого металу змінюється на протилежних. Одночасно спостерігається інтенсівне розплавлення твердого ділянки в центрі. При цьом у МЕТАЛЕВИЙ кільця по краю судину спостерігається з'явилася тверда олова.
Малюнок 1.8 - Віхрова рух електропровідної Рідини та Утворення твердої фази металу по краю Посудини: 1 - посудина, в якому находится розплавленій метал 2 - олово, 3 - спіральна Котушка, через якові пропускається електричний струм 4 - металеве кільце, підключене до джерела СТРУМУ, 5 - електрод, підключеній до джерела СТРУМУ, 6 - твердий метал, S - Південний магнітний полюс, N - Північний магнітний полюс
Таким чином фіксується з'явиться градієнта температури между центральним и періферійнім електрода. При полярності прікладеної напруги такою, як показано на рис.1.4, в зоне полюс розплав крісталізується, а в зоне ЕКВАТОР відбувається Збільшення температури
При зміні полярності, як показано на рис.1.8, Утворення твердої фази відбувається в зоне Умовний ЕКВАТОР raquo ;. Це ж спостерігається при зміні напрямку протікання Струму и при незмінній полярності магніту. При одночасному зміні напрямку Струму и магнітного поля направление Віхрова руху залішається незміннім.
Автори вважають, что подібний ефект проявляється в -природі и виробляти до Утворення віхорів, торнадо, ціклонів [20]. Можливо, ВІН вносити свой внесок у Виникнення низьких температур в полярних зонах Землі а самє, что в Основі Утворення вічної мерзлоти на Землі и низьких температур в полярних зонах Землі лежить Розглянуто вищє Температурний ефект. У Розглянуто експеріменті (рис.1.4, рис.1.5) магнітне поле має такий же напрямок, як и напрямок магнітного поля Землі. Обертаном електропровідної Рідини має такий же напрямок, что и напрямок Обертаном Землі.
2. Чисельного моделювання фізичних процесів у лабораторній установці
. 1 чисельного моделювання електромагнітніх полів
У лабораторних условиях спостерігаліся Фізичні Ефекти, у якіх при протіканні електричного Струму через електропровідне середовище, поміщене в магнітне поле, вінікають градієнті температури середовища, а такоже віхрові Рухі середовища [20].
Основні припущені, прійняті при моделюванні електромагнітніх процесів у провідному розплаві при наявності магнітного поля:
- Процес стаціонарний.
- Процес вісесіметрічній.
- Фізичні характеристики середовища (провідність, КОЕФІЦІЄНТИ в'язкості ї теплопровідності ї т.д.) передбачаються одноріднімі ї ізотропнімі й Не залежався від температури й тиску.
- Хімічні Реакції НЕ враховуються.
- Середовище вважається немагнітнім (его магнітна пронікність мало відрізняється від одиниці).
- магнітне поле Землі НЕ Враховується.
Для побудова математичної моделі за Якою можна провести розрахунок електричного, магнітного полів, струморозподілу та величина про ємної електромагнітної сили, розглянемо установку з ціліндрічнім та кільцевім електрода (рис. 2.1, 2.2).
Рисунок 2.1 - Основні...