Математическое моделирование тепломассопереноса в расплаве и пористой среде при электромагнитных воздействиях

Разработана математическая модель, описывающая нестационарные процессы тепломассопереноса в производстве пористого титана магнийтермическим способом при электромагнитных и тепловых воздействиях. Для задачи о восстановлении титана определены рациональные режимы подачи тетрахлорида титана в реактор. Выявлены пути интенсификации процесса восстановления путём внешних электромагнитных воздействий, за счёт чего обеспечивается энергоэффективность технологического процесса. Разработана математическая модель, описывающая тепломассоперенос в расплавленном металле, помещённом в переменное магнитное поле. В рамках модели разработаны методики расчёта поля индуктора, расчёта магнитного поля индукционных токов, получены уравнения осреднённых течений. Определены движущие силы течений расплава, выявлены принципы управления течениями. Предложена конструкция индукционной печи, позволяющая управлять течениями в расплаве с целью удаления оксидной плены с поверхности. Разработан волоконно-оптический датчик температуры, не чувствительный к переменному внешнему электромагнитному полю основанный на решетках показателя преломления. Предложен метод непрерывного пространственного контроля температурного поля, основанный на разработанном датчике. Разработанная математическая модель может быть применена для прогнозирования неравновесных теплофизических явлений, протекающих во внутреннем объёме реактора восстановления титана магнийтермическим способом при внешних электромагнитных воздействиях.