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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B 6/2011

01.12.2011

Intermittent Behavior Caused by Surface Oxidation in a Liquid Metal Flow Driven by a Rotating Magnetic Field

verfasst von: Chaojie Zhang, Victor Shatrov, Janis Priede, Sven Eckert, Gunter Gerbeth

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B | Ausgabe 6/2011

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Abstract

The focus of the experimental and numerical study presented in this article is on the bulk flow within a swirling liquid metal column driven by a rotating magnetic field (RMF), whereas the free surface of the melt was covered by a distinct oxide layer. Flow measurements revealed an anomalous behavior of the flow: Pronounced oscillations of both the primary swirling and the secondary recirculating flow occur spontaneously. This peculiarity can be attributed to the influence of the oxide layer at the surface of the metal. The motion of the covering layer is governed by the strength of the fluid flow and the properties of the layer, and it might exhibit three different states of motion: permanent rotation, intermittent rotation, or the quiescent state. The regime of an intermittent oxide layer rotation reveals a striking influence on the bulk flow of the liquid metal. The amplitude of the velocity oscillations observed seems to be at least one order of magnitude larger than those of turbulent fluctuations in a steady RMF-driven flow. The essential features of the phenomenon observed were reproduced by a simple numerical model.

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Metadaten
Titel
Intermittent Behavior Caused by Surface Oxidation in a Liquid Metal Flow Driven by a Rotating Magnetic Field
verfasst von
Chaojie Zhang
Victor Shatrov
Janis Priede
Sven Eckert
Gunter Gerbeth
Publikationsdatum
01.12.2011
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions B / Ausgabe 6/2011
Print ISSN: 1073-5615
Elektronische ISSN: 1543-1916
DOI
https://doi.org/10.1007/s11663-011-9538-x

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