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薄壁件反重力铸造流动与传热耦合的数值模拟

专 业: 材料加工
关键词: 薄壁件 反重力铸造 充型形态 传热耦合计算 数值模拟 数据采集系统
分类号: TG21
形 态: 共 99 页 约 64,845 个字 约 3.102 M内容
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内容摘要


该文进行薄壁件反重力铸造过程流动与传热的数值模拟研究,先后开发了铸件充型过程三维流场数值模拟程序以及流动与传热耦合的数值模拟程序,对薄板件反重力充型的流体动力学规律及低压铸造的流动与传热耦合规律进行了研究……

全文目录


文摘
英文文摘
前言
本文主要创新及贡献
第一章 文献评述
1.1铸件形成过程流动与传热数值模拟研究的发展概况
1.1.1前、后处理技术
1.1.2凝固过程温度场模拟
1.1.3铸件充型过程流场的计算
1.1.4铸造过程中传热与流动的耦合数值模拟
1.2薄壁件充型及凝固过程数值模拟的研究现状
1.2.1薄壁件的充型及凝固特点
1.2.2薄壁件数值模拟中的难点及研究现状
1.3本文主要研究内容
第二章 铸件充型过程流场的三维数值模拟
2.1铸件充型过程流体流动的数学模型
2.2动量方程与连续性方程的离散及求解
2.2.1动量方程的离散
2.2.2动量方程的求解方法
2.3自由表面的处理
2.3.1自由表面网格中流体方位的确定
2.3.2自由表面的推进
2.4边界条件的施加
2.4.1壁面边界条件
2.4.2自由表面边界条件
2.5稳定性条件
2.6程序编制
2.7程序验证
2.8本章小结
第三章 薄板件反重力充型过程的数值模拟
3.1薄板件反重力充型的水力模拟
3.1.1水力模拟实验方法
3.1.2主要试验结果
3.1.3水力模拟结果的理论分析
3.2薄板件反重力充型形态的数值模拟
3.2.1不同壁厚平板件反重力充型形态
3.2.2不同浇口形式下的反重力充型形态
3.2.3薄壁件计算中的网格数问题
3.3薄壁件反重力充型临界入口速度的确定
3.4本章小结
第四章 铸件形成过程三维流场及温度场耦合的数值模拟
4.1引言
4.2耦合传热的流场数学模型及其求解方法
4.2.1质量守恒方程
4.2.2动量守恒方程
4.2.3流场方程的离散及求解
4.3能量方程的求解
4.3.1传导传热
4.3.2对流传热
4.4流动及传热耦合程序的实现
4.4.1温度场计算与流场计算的网格匹配
4.4.2流场与温度场计算的时间步长匹配
4.4.3温度场对流场的影响
4.4.4自由表面传热边界条件的处理
4.4.5铸件形成过程流场与温度场耦合计算程序的流程图
4.5本章小节
第五章 低压铸造薄壁件流动与传热的耦合数值模拟及其实验验证
5.1计算机数据采集系统
5.2浇铸实验及结果
5.2.1实验过程
5.2.2实验结果
5.3铸件形成过程流动与传热耦合数值模拟及结果
5.3.1网格剖分
5.3.2热物性参数
5.3.3边界条件
5.3.4数值模拟计算结果
5.4数值模拟结果与实验结果对比分析
5.5本章小结
第六章 结论
参考文献

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中图分类: > TG21 > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 铸造 > 铸造理论

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