Elektromagnetisches Rühren von Glasschmelzen - Experiment und Modellierung

玻璃熔体的电磁流是磁流体动力学中的一个未知问题。在第一个预处理项目中，一个电磁场在玻璃熔化过程中的作用，首先是温度测量的直接作用，因此对玻璃的均匀性有积极的影响。在第二次观测期间，将从电磁场费尔德中获得的物理能量转化为在Schmelze中获得的温度场和强度场，并对玻璃的工作原理进行了一次韦尔登。这些都是通过一系列的施梅尔茨实验来完成的，这些实验包括电磁场的变化、现场温度的变化以及玻璃的特性韦尔登的变化。在Schmelze einerseits和gemessenen Werkstoffeigenschaften和dererseits herstellen zönnen中，没有直接的Kraft- und Geschwindigkeitsfeldern的相关关系，解决了三维电磁场-强磁场力学问题的数值模拟，使分析模型成为一个完全统一的几何模型。Die zu erwartenden Resultate des vorliegenden Projekts eröffnen die Perspektive einer systematischen Vorhersage der Rührbankungen elektromagnetischer Felder in Glasschmelzen.

Das elektromagnetische Rühren von Glasschmelzen galt bislang als ein weitgehend ungelöstes Problem der Magnetofluiddynamik. In der ersten Bewilligungsphase des vorliegenden Projekts ist es den Antragstellern gelungen, einen elektromagnetischen Rühreffekt in einer Glasschmelze zu erzeugen, diesen Effekt erstmalig anhand direkter Temperaturmessungen nachzuweisen sowie seinen positiven Einfluss auf die Homogenität des Glases eindeutig zu belegen. In der zweiten Bewilligungsperiode soll die gesamte physikalische Wirkungskette vom elektromagnetischen Feld über das Strömungs- und Temperaturfeld in der Schmelze bis hin zu den Werkstoffeigenschaften des Glases einer umfassenden Analyse unterzogen werden. Dies soll durch eine Serie von Schmelzexperimenten erfolgen, bei denen die elektromagnetischen Kräfte und ihre Stärke systematisch variiert, die Temperaturverteilung in situ gemessen und die Eigenschaften der entstehenden Gläser präzise charakterisiert werden. Um eine Korrelation zwischen den nicht direkt messbaren Kraft- und Geschwindigkeitsfeldern in der Schmelze einerseits und den gemessenen Werkstoffeigenschaften andererseits herstellen zu können, sollen zusätzlich numerische Simulationen des dreidimensionalen gekoppelt elektromagnetisch-strömungsmechanischen Problems sowie analytische Modellungersuchungen an stark vereinfachten Geometrien erfolgen. Die zu erwartenden Resultate des vorliegenden Projekts eröffnen die Perspektive einer systematischen Vorhersage der Rührwirkungen elektromagnetischer Felder in Glasschmelzen.