Skip to main content
Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B 6/2016

15.08.2016 | Technical Publication

Flow Driven by an Archimedean Helical Permanent Magnetic Field. Part II: Transient and Modulated Flow Behaviors

verfasst von: Bo Wang, Xiaodong Wang, Yves Fautrelle, Jacqueline Etay, Xianzhao Na, Florin Baltaretu

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B | Ausgabe 6/2016

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

The present study considers the transient and modulated flow behaviors of liquid metal driven by a helical permanent magnetic field. The transient process, in which the fluid at rest experiences an increase in the angular velocity, is observed both in secondary and global axial flow with duration time less than 1 second. The flow fields are measured quantitatively to reveal the evolution of the transient flow, and the transient process is due to the variation of the electromagnetic force. Besides, the modulated flow behaviors of global axial flow, which is significantly different from that of secondary flow, is expected to avoid flow-induced macrosegregation in solidification process if the modulated time is suitable because its direction reversed periodically with the modulated helical stirrer. In addition, an optimal modulation frequency, under which the magnetic field could efficiently stir the solute at the solidification front, exists both in secondary and global axial flow (0.1 Hz and 0.625 Hz, respectively). Future investigations will focus on additional metallic alloy solidification experiments.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat G. Quillet, A. Ciobanas, P. Lehmann and Y. Fautrelle: Int. J. Heat Mass Tran., 2007, vol. 50, pp. 654-66.CrossRef G. Quillet, A. Ciobanas, P. Lehmann and Y. Fautrelle: Int. J. Heat Mass Tran., 2007, vol. 50, pp. 654-66.CrossRef
2.
Zurück zum Zitat L. Hachani, B. Saadi, X. D. Wang, A. Nouri, K. Zaidat, A. Belgacem-Bouzida, L. Ayouni-Derouiche, G. Raimondi and Y. Fautrelle: Int. J. Heat Mass Tran., 2012, vol. 55, pp. 1986-96.CrossRef L. Hachani, B. Saadi, X. D. Wang, A. Nouri, K. Zaidat, A. Belgacem-Bouzida, L. Ayouni-Derouiche, G. Raimondi and Y. Fautrelle: Int. J. Heat Mass Tran., 2012, vol. 55, pp. 1986-96.CrossRef
3.
Zurück zum Zitat O. Bertrand, B. Binet, H. Combeau, S. Couturier, Y. Delannoy, D. Gobin, M. Lacroix, P. Le Quere, M. Medale, J. Mencinger, H. Sadat and G. Vieira: Int. J. Therm. Sci., 1999, vol. 38, pp. 5-26.CrossRef O. Bertrand, B. Binet, H. Combeau, S. Couturier, Y. Delannoy, D. Gobin, M. Lacroix, P. Le Quere, M. Medale, J. Mencinger, H. Sadat and G. Vieira: Int. J. Therm. Sci., 1999, vol. 38, pp. 5-26.CrossRef
4.
6.
Zurück zum Zitat D. Perrier, Y. Fautrelle and J. Etay: Metall. Mater. Trans. B., 2003, vol. 34B, pp. 669-78.CrossRef D. Perrier, Y. Fautrelle and J. Etay: Metall. Mater. Trans. B., 2003, vol. 34B, pp. 669-78.CrossRef
7.
8.
Zurück zum Zitat A. A. Tzavaras and H. D. Brody: J. Met., 1984, vol. 36, pp. 31-37. A. A. Tzavaras and H. D. Brody: J. Met., 1984, vol. 36, pp. 31-37.
9.
10.
Zurück zum Zitat R. Lantzsch, V. Galindo, I. Grants, C. Zhang, O. Paetzold, G. Gerbeth and M. Stelter: J. Cryst. Growth., 2007, vol. 305, pp. 249-56.CrossRef R. Lantzsch, V. Galindo, I. Grants, C. Zhang, O. Paetzold, G. Gerbeth and M. Stelter: J. Cryst. Growth., 2007, vol. 305, pp. 249-56.CrossRef
11.
Zurück zum Zitat I. Grants and G. Gerbeth: J. Cryst. Growth., 2004, vol. 269, pp. 630-38.CrossRef I. Grants and G. Gerbeth: J. Cryst. Growth., 2004, vol. 269, pp. 630-38.CrossRef
12.
Zurück zum Zitat S. Eckert, B. Willers, P. A. Nikrityuk, K. Eckert, U. Michel and G. Zouhar: Mater. Sci. Eng. A-Struct., 2005, vol. 413, pp. 211-16.CrossRef S. Eckert, B. Willers, P. A. Nikrityuk, K. Eckert, U. Michel and G. Zouhar: Mater. Sci. Eng. A-Struct., 2005, vol. 413, pp. 211-16.CrossRef
13.
Zurück zum Zitat A. Noeppel, A. Ciobanas, X.D. Wang, K. Zaidat, N. Mangelinck, O. budenkova, A. Weiss, G. Zimmermann and Y. Fautrelle: Mater. Sci. Eng. A-Struct., 2010, vol. 41, pp. 193-208 A. Noeppel, A. Ciobanas, X.D. Wang, K. Zaidat, N. Mangelinck, O. budenkova, A. Weiss, G. Zimmermann and Y. Fautrelle: Mater. Sci. Eng. A-Struct., 2010, vol. 41, pp. 193-208
14.
Zurück zum Zitat P. A. Nikrityuk, K. Eckert and R. Grundmann: Int. J. Heat Mass Tran., 2006, vol. 49, pp. 1501-15.CrossRef P. A. Nikrityuk, K. Eckert and R. Grundmann: Int. J. Heat Mass Tran., 2006, vol. 49, pp. 1501-15.CrossRef
15.
Zurück zum Zitat S. Steinbach and L. Ratke: Mater. Sci. Eng. A-Struct., 2005, vol. 413, pp. 200-04.CrossRef S. Steinbach and L. Ratke: Mater. Sci. Eng. A-Struct., 2005, vol. 413, pp. 200-04.CrossRef
16.
Zurück zum Zitat R. Lantzsch, I. Grants, O. Paetzold, M. Stelter and G. Gerbeth: J. Cryst. Growth., 2008, vol. 310, pp. 1518-22.CrossRef R. Lantzsch, I. Grants, O. Paetzold, M. Stelter and G. Gerbeth: J. Cryst. Growth., 2008, vol. 310, pp. 1518-22.CrossRef
17.
18.
19.
Zurück zum Zitat M. Medina, Y. Du Terrail, F. Durand and Y. Fautrelle: Metall. Mater. Trans. B., 2004, vol. 35B, pp. 743-54.CrossRef M. Medina, Y. Du Terrail, F. Durand and Y. Fautrelle: Metall. Mater. Trans. B., 2004, vol. 35B, pp. 743-54.CrossRef
20.
Zurück zum Zitat Q. Zhao, C. Fang, X. Hou, Y. Han, N. Zhang and X. Zhang: Spec. Cast. Nonferrous Alloys., 2011, vol. 31, pp. 495-500. Q. Zhao, C. Fang, X. Hou, Y. Han, N. Zhang and X. Zhang: Spec. Cast. Nonferrous Alloys., 2011, vol. 31, pp. 495-500.
21.
Zurück zum Zitat A. Cramer, J. Pal and G. Gerbeth: Phys. Fluids., 2007, vol. 19, pp. 118109.CrossRef A. Cramer, J. Pal and G. Gerbeth: Phys. Fluids., 2007, vol. 19, pp. 118109.CrossRef
22.
Zurück zum Zitat I. Grants, C. Zhang, S. Eckert and G. Gerbeth: J. Fluid. Mech., 2008, vol. 616, pp. 135-52.CrossRef I. Grants, C. Zhang, S. Eckert and G. Gerbeth: J. Fluid. Mech., 2008, vol. 616, pp. 135-52.CrossRef
23.
Zurück zum Zitat X.D. Wang, Y. Fautrelle, J. Etay and R. Moreau: Metall. Mater. Trans. B., 2009, vol. 40B, pp. 82-90.CrossRef X.D. Wang, Y. Fautrelle, J. Etay and R. Moreau: Metall. Mater. Trans. B., 2009, vol. 40B, pp. 82-90.CrossRef
24.
Zurück zum Zitat X.D. Wang, R. Moreau, J. Etay and Y. Fautrelle: Metall. Mater. Trans. B., 2009, vol. 40B, pp. 104-13.CrossRef X.D. Wang, R. Moreau, J. Etay and Y. Fautrelle: Metall. Mater. Trans. B., 2009, vol. 40B, pp. 104-13.CrossRef
25.
Zurück zum Zitat X.D. Wang, A. Ciobanas, F. Baltaretu, A. M. Bianchi and Y. Fautrelle: Mater. Sci. Forum., 2006, vol. 508, pp. 163-68.CrossRef X.D. Wang, A. Ciobanas, F. Baltaretu, A. M. Bianchi and Y. Fautrelle: Mater. Sci. Forum., 2006, vol. 508, pp. 163-68.CrossRef
26.
Zurück zum Zitat S. Eckert, P. A. Nikrityuk, D. Raebiger, K. Eckert and G. Gerbeth: Metall. Mater. Trans. B, 2007, vol. 38B, pp. 977-88.CrossRef S. Eckert, P. A. Nikrityuk, D. Raebiger, K. Eckert and G. Gerbeth: Metall. Mater. Trans. B, 2007, vol. 38B, pp. 977-88.CrossRef
27.
Zurück zum Zitat B. Willers, S. Eckert, P. A. Nikrityuk, D. Raebiger, J. Dong, K. Eckert and G. Gerbeth: Metall. Mater. Trans. B, 2008, vol. 39B, pp. 304-16.CrossRef B. Willers, S. Eckert, P. A. Nikrityuk, D. Raebiger, J. Dong, K. Eckert and G. Gerbeth: Metall. Mater. Trans. B, 2008, vol. 39B, pp. 304-16.CrossRef
28.
Zurück zum Zitat B Wang, X.D. Wang, J. Etay, X.Z. Na, X.D. Zhang and Y. Fautrelle: Metall. Mater. Trans. B, 2016. vol. 47B, pp. 1369-377.CrossRef B Wang, X.D. Wang, J. Etay, X.Z. Na, X.D. Zhang and Y. Fautrelle: Metall. Mater. Trans. B, 2016. vol. 47B, pp. 1369-377.CrossRef
29.
30.
Zurück zum Zitat P. A. Nikrityuk, M. Ungarish, K. Eckert and R. Grundmann: Phys. Fluids., 2005, vol. 17, pp. 067101.CrossRef P. A. Nikrityuk, M. Ungarish, K. Eckert and R. Grundmann: Phys. Fluids., 2005, vol. 17, pp. 067101.CrossRef
31.
Zurück zum Zitat D. Raebiger, S. Eckert and G. Gerbeth: Exp. Fluids., 2010, vol. 48, pp. 233-44.CrossRef D. Raebiger, S. Eckert and G. Gerbeth: Exp. Fluids., 2010, vol. 48, pp. 233-44.CrossRef
32.
Zurück zum Zitat P. A. Nikrityuk, S. Eckert and K. Eckert: Eur. J. Mech. B-Fluid., 2008, vol. 27, pp. 177-201.CrossRef P. A. Nikrityuk, S. Eckert and K. Eckert: Eur. J. Mech. B-Fluid., 2008, vol. 27, pp. 177-201.CrossRef
Metadaten
Titel
Flow Driven by an Archimedean Helical Permanent Magnetic Field. Part II: Transient and Modulated Flow Behaviors
verfasst von
Bo Wang
Xiaodong Wang
Yves Fautrelle
Jacqueline Etay
Xianzhao Na
Florin Baltaretu
Publikationsdatum
15.08.2016
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions B / Ausgabe 6/2016
Print ISSN: 1073-5615
Elektronische ISSN: 1543-1916
DOI
https://doi.org/10.1007/s11663-016-0787-6

Weitere Artikel der Ausgabe 6/2016

Metallurgical and Materials Transactions B 6/2016 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.