Bibliographie & annexes
Présentation
English
Auteur(s)
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Jacqueline ETAY : Directrice de recherche au Centre national de la recherche scientifique - Laboratoire SIMAP, CNRS Grenoble INP UGA, St.-Martin-d’Hères, France
-
Yves FAUTRELLE : Professeur à l’institut national polytechnique de Grenoble - Laboratoire SIMAP, CNRS Grenoble INP UGA, St.-Martin-d’Hères, France
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Lire l’articleINTRODUCTION
En métallurgie, il est souvent nécessaire de maîtriser la forme, la stabilité d’une interface entre un métal liquide et un fluide de couverture ainsi que la cinétique des éventuels transferts de masse à cette interface. L’utilisation de forces électromagnétiques qui permettent d’agir sans contact matériel sur le métal est un moyen de contrôle souple et efficace. Dans cet article, les mécanismes fondamentaux de l’induction sont introduits. L’action de champs magnétiques sur le comportement des surfaces libres des métaux liquides est illustrée par des exemples expérimentaux.
In metallurgy, controlling shape and stability of an interface between a liquid metal and a covering fluid layers as well as possible mass transfers through this interface is needed. The use of electromagnetic forces which allows to operate without physical contact with the metal is a flexible and effective means of control. In this article, basic mechanisms of induction are introduced. Actions of magnetic fields on the behavior of liquid metals free surfaces are illustrated using experimental examples.
Interface libre, contrôle électromagnétique, force électromagnétique, lévitation, dôme, transfert de masse aux interfaces, champ magnétique, induction.
free interface, electromagnetic control, electromagnetic force, levitation, dome, mass transfer, magnetic field, induction
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- Version archivée 1 de juil. 2005 par Jacqueline ETAY, Yves FAUTRELLE
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Transferts de masse aux interfaces
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4. Surfaces libres en mouvement dans un champ magnétique pulsé
Comme nous l’avons dit dans le paragraphe 2, le comportement de la surface libre (forme, oscillations, instabilités) varie avec la valeur de l’intensité B 0 du champ magnétique et de la fréquence f appliquée. Le paramètre non dimensionnel qui caractérise l’intensité du champ magnétique, noté N, est appelé paramètre d’interaction. Il mesure les effets des forces électromagnétiques aux forces d’inertie :
Le paramètre d’écran R ω caractérise la fréquence du champ magnétique, c’est-à-dire le rapport entre la dimension a caractéristique du milieu de métal liquide et l’épaisseur δ de peau électromagnétique :
Selon les valeurs de ces deux paramètres, divers types de comportements de surfaces libres peuvent être observés ...
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Surfaces libres en mouvement dans un champ magnétique pulsé
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - MOREAU (R.) - Magnetohydrodynamics. - Kluwer Academic Pub., Dordrecht (1990).
-
(2) - DAVIDSON (P.) - An introduction to magnetohydrodynamics. - Cambridge University Press (2001).
-
(3) - ETAY (J.), FAUTRELLE (Y.), GAGNOUD (A.), DUTERRAIL (Y.), PERRIER (D.), BARDET (B.) - Lévitation électromagnétique de gouttes – présentation du projet MAGLEV. - Mécanique et Industrie - n° 5 (sept.-oct. 2004).
-
(4) - OKRESS (E.C.), WROUGHTON (D.M.), COMENETZ (C.), BRACE (P.N.), KELLY (J.C.K.) - Electromagnetic levitation of solid and molten metals. - J. Appl. Phys. vol. 23, p. 545 (1952).
-
(5) - FAUTRELLE (Y.) - Analytical and numerical aspects of the electromagnetic stirring induced by alternating magnetic fields. - Journal of Fluid Mechanic, vol. 102, p. 405-430 (1981).
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ANNEXES
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