根據(jù)電磁學(xué)理論，當(dāng)線圈中通過(guò)交變電流時(shí)，在線圈內(nèi)部及其周圍就會(huì)產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)。置于線圈內(nèi)的工件就會(huì)被這個(gè)交變磁場(chǎng)的磁力線切割，在工件上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。感應(yīng)電勢(shì)的存在使工件表面薄層形成封閉的電流回路，即渦流。由于工件具有一定的電阻率，因此由歐姆定律我們可以知道，渦流回路中會(huì)產(chǎn)生大量的熱，感應(yīng)加熱的熱量由此而生。在高頻電磁場(chǎng)的作用下，感應(yīng)電流的集膚效應(yīng)深度遠(yuǎn)小于我們所使用的圓棒的半徑，因此我們利用半無(wú)限厚的板材來(lái)分析感應(yīng)加熱過(guò)程中的功率和溫度分布。半無(wú)限厚的板材示意圖如圖5-1所示。
我們知道，磁場(chǎng)可以抑制熔體流動(dòng)，并可與電場(chǎng)交互作用產(chǎn)生電磁攪拌。當(dāng)流體在直流磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，在流體內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電流引起Lorenz力，作用于流體而抑制其運(yùn)動(dòng)；另一方面，熔體中的直流電流與直流感應(yīng)磁場(chǎng)交互作用而產(chǎn)生一定方向上的電磁力，迫使熔體流動(dòng)而產(chǎn)生電磁攪拌作用。
交流磁場(chǎng)則可實(shí)現(xiàn)對(duì)液相的電磁攪拌和電磁懸浮作用。根據(jù)磁流體動(dòng)力學(xué)原理，對(duì)在穩(wěn)恒磁場(chǎng)中高速旋轉(zhuǎn)金屬液受力狀態(tài)進(jìn)行的理論分析表明，在電磁場(chǎng)離心力場(chǎng)和重力場(chǎng)的共同作用下，旋轉(zhuǎn)液態(tài)金屬中受到大小周期變化的徑向壓力和切向分力的作用，后者起電磁攪拌的作用。在考慮電磁力和離心場(chǎng)的情況下，運(yùn)用Navier-Stokes方程模擬計(jì)算旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)下的流速場(chǎng)。（本文由正航儀器網(wǎng)絡(luò)部編輯）http://www.aishufu.cn
