تحلیل تجربی جریان منقطع مذاب قلع در پمپ الکترومغناطیس و بررسی تاثیر پارامترهای مختلف بر تعداد قطرات مذاب

Abstract

رسانایی مذاب فلزات این امکان را فراهم می­سازد تا بتوان با بهره­گیری از نیروهای الکترومغناطیس بدون استفاده از قطعه‌ای مکانیکی، به مذاب نیرو وارد نموده و موجب جابه‌جایی آن شد. از جمله مزیت­های مهم این فرایند، حذف قطعات مکانیکی است که معمولا در تماس با مذاب­های فلزات در خطر خوردگی و تنش حرارتی قرار می‌گیرند. در این پژوهش نوعی پمپ الکترومغناطیسی به منظور ایجاد جریان منقطع مذاب به هدف دستیابی به نازل قابل کنترل در کاربردهای مختلف معرفی شده است. در این پمپ تولید قطرات بر حسب تقاضا بر اساس تخلیه قطره‌های سیال رسانا به کمک ایجاد جریان گردابی و نیروهای الکترومغناطیسی متناوب در داخل مذاب استوار است. ساز و کار این سیستم بر مبنای کویل القایی به واسطه جریان متناوب سبب ایجاد نیروی تناوبی در مذاب و در نهایت ایجاد جریان منقطع داخل مذاب می­شود. مهم‌ترین پارامترهای موثر در کویل القایی محرک جریان مذاب، ولتاژ، جریان و فرکانس هستند که به منظور کنترل عملکرد پمپ، درک صحیح از عملکرد آن­ها ضروری است. در این پروژه با بررسی و مطالعه پارامترهای مختلف تاثیرگذار در ایجاد این جریان منقطع اقدام به طراحی دستگاهی به منظور تولید قطرات مذاب شد. نتایج نشان داد که در ولتاژ 280 ولت و زمان روشنی پالس یک و نیم میلی ثانیه با افزایش فرکانس از 5 به 20 هرتز تعداد قطرات خروجی از نازل از 144 به 246 قطره افزایش یافت. همچنین بیشترین تعداد خروجی قطره در فرکانس 20 هرتز، میزان ولتاژ 280 ولت و زمان روشنی پالس 1.5 میلی ثانیه رخ داد.