磁流体动力:励磁线圈引发的搅动

在此教程中,将模拟励磁线圈诱导的熔化金属的电磁搅动。

熔化金属包含在圆柱包体内,该包体由励磁线圈环绕。流经线圈的电流将带来作用于导电液体上的力(洛伦兹力),从而搅动该金属。包体和线圈包含在一个真空室内。

由于问题具有圆柱体对称性,3D 几何被转换为 2D 网格,问题将在轴对称空间中得以解决。

由于线圈中的电流为正弦,使用谐波平衡 FV 横向磁势模型执行电磁分析非常方便。

分析概述

几何和网格 2D 轴对称
物理和假设 励磁线圈:
  • 5 个线圈建模成单个区域,与环境接触
  • 正弦电流,峰值电流为 200 A,频率 50Hz
  • 涡流电流将被忽略
液体金属:
  • 导电流体,与环境接触
  • 层流区
  • 包含涡流电流
环境:
  • 真空
  • 涡流电流将被忽略
  • 假设外部边界为理想导电体 (PEC)

前提条件

为了完成本教程,需要双精度版本的 Simcenter STAR-CCM+ 和起始模拟文件,这些均在教程文件包中提供。

如果您尚未这样做,请下载教程文件包。请参见从支持中心门户下载教程文件

同样,本教程中的操作说明假设您已熟悉下列操作方法:
方法 教程
Simcenter STAR-CCM++ 工作流程》 《STAR-CCM+ 简介》
使用可视化工具、场景和绘图 《STAR-CCM+ 简介》