横向静磁场对电磁悬浮铜液滴稳定性影响的实验研究

摘要

实现液滴的稳定悬浮是完善电磁悬浮熔炼技术的关键.本文采用实验观测的方法,在悬浮液滴的水平方向,通过U型磁轭对液滴施加横向静磁场,利用高速相机记录了不同磁场强度下纯铜熔融液滴的振荡变形过程;分析了横向静磁场对悬浮铜液滴振荡频率、振幅以及旋转的影响.实验发现:铜金属颗粒熔融前,若横向静磁场强度超过0.3T,铜颗粒几乎以静止状态悬浮;熔融后,当施加0.15T的静磁场,与未加静磁场时相比,R-、A和Dmax的振幅分别较小了25％、76％和60％;随着磁场强度的继续增加,振幅和频率继续减小,但在静磁场强度为0.3T时,相比静磁场强度为0.2T,频率有1Hz的增加.横向静磁场还抑制了悬浮铜液滴的旋转,当磁场强度增加到0.53T时,悬浮液滴只在10°的角度范围内摆动.这些结果表明,施加横向静磁场能够有效提高悬浮液滴的稳定性.