金屬液在充型和凝固過程中夾雜物運動的數(shù)值模擬.pdf

1、在鑄造生產(chǎn)中，澆注條件的不合理以及澆注時金屬液混入的夾雜物等因素往往會造成嚴重的鑄件質(zhì)量問題。單憑生產(chǎn)者的經(jīng)驗或?qū)嶋H生產(chǎn)前的小規(guī)模實驗，既不準確，又浪費時間和原料，提高了生產(chǎn)成本。 本文通過建立數(shù)學模型，模擬了充型和凝固過程中金屬液的流動及隨金屬液混入到鑄型內(nèi)的夾雜物的運動。應用連續(xù)方程、動量方程、粒子運動方程及熱傳導方程等流體力學中的基本方程，進行了數(shù)學模型的相關計算。計算方法選用有限差分法和四階龍格一庫塔一吉爾方法對數(shù)學模型

2、進行離散化。采用 Euler 坐標系下，Euler法中的SMAC法來計算流體自由表面流動過程。 采用Fortran編程語言，計算澆注時液態(tài)金屬的流動狀態(tài)、夾雜物的運動軌跡以及凝固過程。通過程序計算得出數(shù)據(jù)文件，利用 C 語言的圖形功能演示模擬得到的液態(tài)金屬流動過程，夾雜物運動軌跡及最終位置。計算結(jié)果與水力模擬實驗結(jié)果基本一致，驗證了數(shù)值模擬的準確性和可行性。 通過數(shù)值模擬，了解充型過程和凝固過程中夾雜物的運動軌跡及最終位