Présentation
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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VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 2005 par Jacqueline ETAY, Yves FAUTRELLE
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Forces électromagnétiquesArticle inclus dans l'offre
"Élaboration et recyclage des métaux"
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1. Objectif
Après avoir présenté les mécanismes fondamentaux de l’induction, nous passons en revue les effets d’un champ magnétique sur le comportement des surfaces libres de métal liquide, selon l’intensité et la fréquence du champ. D’abord, les divers aspects liés aux champs alternatifs monofréquence sont présentés : lévitation électromagnétique et formage de dôme statique, oscillation de dôme, instabilité, émulsification… Puis, les effets d’un champ magnétique présentant plusieurs fréquences sont exploités pour accélérer les transferts de masse dans un procédé de dépollution. Le cas d’un champ magnétique continu suit. Bien que ce dernier soit généralement stabilisant, son application en coulée sidérurgique de brame peut favoriser des oscillations de forte amplitude et de basse fréquence.
Tous ces cas sont illustrés par des photographies produites par le groupe EPM du laboratoire SIMAP.
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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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