根據(jù)電磁學(xué)理論，當(dāng)線圈中通過交變電流時，在線圈內(nèi)部及其周圍就會產(chǎn)生交變的磁場。置于線圈內(nèi)的工件就會被這個交變磁場的磁力線切割，在工件上產(chǎn)生感應(yīng)電勢。感應(yīng)電勢的存在使工件表面薄層形成封閉的電流回路，即渦流。由于工件具有一定的電阻率，因此由歐姆定律我們可以知道，渦流回路中會產(chǎn)生大量的熱，感應(yīng)加熱的熱量由此而生。在高頻電磁場的作用下，感應(yīng)電流的集膚效應(yīng)深度遠(yuǎn)小于我們所使用的圓棒的半徑，因此我們利用半無限厚的板材來分析感應(yīng)加熱過程中的功率和溫度分布。半無限厚的板材示意圖如圖5-1所示。
我們知道，磁場可以抑制熔體流動，并可與電場交互作用產(chǎn)生電磁攪拌。當(dāng)流體在直流磁場中運動時，在流體內(nèi)部產(chǎn)生的感應(yīng)電流引起Lorenz力，作用于流體而抑制其運動；另一方面，熔體中的直流電流與直流感應(yīng)磁場交互作用而產(chǎn)生一定方向上的電磁力，迫使熔體流動而產(chǎn)生電磁攪拌作用。
交流磁場則可實現(xiàn)對液相的電磁攪拌和電磁懸浮作用。根據(jù)磁流體動力學(xué)原理，對在穩(wěn)恒磁場中高速旋轉(zhuǎn)金屬液受力狀態(tài)進(jìn)行的理論分析表明，在電磁場離心力場和重力場的共同作用下，旋轉(zhuǎn)液態(tài)金屬中受到大小周期變化的徑向壓力和切向分力的作用，后者起電磁攪拌的作用。在考慮電磁力和離心場的情況下，運用Navier-Stokes方程模擬計算旋轉(zhuǎn)磁場下的流速場。（本文由正航儀器網(wǎng)絡(luò)部編輯）http://qftd.net
