nucВестник НЯЦ РКNNC RK Bulletin1729-75161729-7885Национальный ядерный центр Республики Казахстан10.52676/1729-7885-2025-3-147-155nuc-859Research ArticleСтатьиМОДЕЛИРОВАНИЕ ОМИЧЕСКОГО НАГРЕВА ЭЛЕКТРОДА УСТАНОВКИ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОГО ПЕРЕПЛАВА В ПРОГРАММНОМ ПАКЕТЕ ANSYSSIMULATION OF OHMIC HEATING OF THE ELECTRODE IN AN ELECTROSLAG REMELTING SYSTEM USING THE ANSYS SOFTWARE PACKAGEhttps://orcid.org/0000-0003-3541-2569ҚабдылқақовЕ. А.KabdylkakovYe. A.

Қабдылқақов Ержан Асқарүлы - магистр физики.

Курчатов

Kurchatov

kabdylkakov@nnc.kzhttps://orcid.org/0000-0001-5250-2852СураевА. С.SuraevA. S.

Сураев Артур Сергеевич.

Курчатов

Kurchatov

suraev@nnc.kzhttps://orcid.org/0000-0002-6672-180XМухамедовН. Е.MukhamedovN. E.

Мухамедов Нуржан Еролович.

Курчатов

Kurchatov

mukhamedov@nnc.kzДолжиковС. А.DolzhykovS. A.

Должиков Сергей Александрович.

Курчатов

Kurchatov

Dolzhikov@nnc.kzПахницА. В.PakhnitsA. V.

Пахниц Александр Владимирович.

Курчатов

Kurchatov

pav@nnc.kzФилиал «Институт атомной энергии» РГП НЯЦ РККазахстанBranch “Institute of Atomic Energy” RSE NNC RKKazakhstan20252210202503147155Copyright © Қабдылқақов Е.А., Сураев А.С., Мухамедов Н.Е., Должиков С.А., Пахниц А.В., 20252025Қабдылқақов Е.А., Сураев А.С., Мухамедов Н.Е., Должиков С.А., Пахниц А.В.Kabdylkakov Y.A., Suraev A.S., Mukhamedov N.E., Dolzhykov S.A., Pakhnits A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journals.nnc.kz/jour/article/view/859

В работе представлены результаты моделирования омического нагрева электрода установки для электрошлакового переплава (ЭШП) в программном пакете ANSYS. Приводится описание установки ЭШП, которая предназначена для переплавки металлов с целью их очистки от радионуклидов. Предложен метод моделирования данного процесса, который заключается в проведении междисциплинарного расчета в программных модулях Electric и Transient Thermal пакета ANSYS. Полученные результаты показывают, что данный метод проведения расчета позволяет рассчитывать энерговыделение и получать соответствующее распределение температуры в электроде. Эти результаты могут быть использованы для подбора электродов различной геометрической формы и материалов, а также для отработки режимов работы установки электрошлакового переплава.

This paper presents the results of modeling the ohmic heating of the electrode in an electroslag remelting system using the ANSYS software package. A description of the electroslag remelting installation designed for remelting metals to remove radionuclides is provided. A modeling method is proposed that involves an interdisciplinary simulation using the Electric and Transient Thermal modules of ANSYS. The results demonstrate that this approach enables the calculation of energy release and the corresponding temperature distribution within the electrode. These findings can be used for selecting electrodes of various geometries and materials, as well as for optimizing the operating modes of the electroslag remelting system

электрошлаковый переплавэлектродANSYSпрограммный пакетОмический нагревмоделированиетемператураelectroslag remeltingelectrodeANSYSsoftware packageohmic heatingmodelingtemperatureРабота выполнена в рамках проекта программно-целевого финансирования BR24993118-OT-24 «НИР по обоснованию выбора и реализации технологии переработки твердых радиоактивных отходов».ReferencesЧто такое радиоактивные отходы? / Юкия Амано [и др.]// Журн. IAEA Bulletin. – 2014. – № 55/3. – С. 3-4.Chto takoe radioaktivnye otkhody? / Yukiya Amano [et all.] // IAEA Bulletin. – 2014. No. 55/3. – P. 3–4.Радиационная безопасность и безопасность отходов: укрепление национального потенциала / Пауло Барретто, Джеффри Уэбб, Хаммар Мрабит // Журн. IAEA Bulletin. –1997. – No. 1. – 29 с.Radiatsionnaya bezopasnost' i bezopasnost' otkhodov: ukreplenie natsional'nogo potentsiala / Paulo Barretto, Dzheffri Uebb, Khammar Mrabit // IAEA Bulletin. – mart 1997. – No. 1. – 29 p.Вурим А.Д., Алейников Ю.В., Жданов В.С., Логачев Ю.В., Пахниц А.В., Трухачев А.Г., Ишанов Е.О., Носов С.Ю. Очистка стали от радиоактивного загрязнения методом электрошлакового переплава // Вестник НЯЦ РК. – 2002. – № 1. – С. 34–39.Vurim A.D., Aleynikov Yu.V., Zhdanov V.S., Logachev Yu.V., Pahnits A.V., Truhachev A.G., Ishanov E.O., Nosov S.Yu. Decontamination of radioactive steel by the method of electroslag remelting // NNC RK Bulletin. – 2002. – No. 1. – P. 34–39. (In Russ.)Должиков С.А., Мухамедов Н.Е., Пахниц А.В., Попов Ю.А. Применение электрошлакового переплава для очистки радиоактивно-загрязненного металла. X Международная конференция. Семипалатинский испытательный полигон: наследие и перспективы развития научно-технического потенциала г. Курчатов, Республика Казахстан, 12–14 сентября 2023.Dolzhikov S.A., Mukhamedov N.E., Pakhnits A.V., Popov Yu.A. Primenenie elektroshlakovogo pereplava dlya ochistki radioaktivno-zagryaznennogo metalla. X Mezhdunarodnaya konferentsiya. Semipalatinskiy ispytatel'nyy poligon: nasledie i perspektivy razvitiya nauchno-tekhnicheskogo potentsiala g. Kurchatov, Respublika Kazakhstan, 12–14 sentyabrya 2023.ANSYS, Inc. Products Release 2021 R1. Academic research Mechanical and CFD.ANSYS, Inc. Products Release 2021 R1. Academic research Mechanical and CFD.Кабдылкаков Е.А., Сураев А.С. Моделирование теплопрочностного взаимодействия топливных и конструкционных материалов облучательного устройства в программе ANSYS // Вестник НЯЦ РК. – 2023. № 3. –С. 63–71. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2023-3-63-71Kabdylkakov Y.A., Suraev A.S. Modeling of heat-strength interaction of fuel and structural materials of an irradiating device in the ANSYS software // NNC RK Bulletin. – 2023. – No. 3. – P. 63–71. (In Russ.) https://doi.org/10.52676/1729-7885-2023-3-63-71

The authors declare that there are no conflicts of interest present.