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电磁离心凝固过程熔体流动和传热的有限元数值模拟.pdfVIP

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电磁离心凝固过程熔体流动和传热的有限元数值模拟

维普资讯 VoI49 No8 甘 适 Aug 2000 FOUNORY 473 电磁离心凝固过程熔体 有 限 元 数 值 模 拟 / . 笪丝垦:塑堕圭√胡壮麒 14琊孕, (中国科学院金属研究所.辽宁沈阳110015) ‘ 摘要:利用电磁流体动力学有关理论,建立了电鞋离心凝固过程熔体流动与热量传输的耦合分析模型 采用有限元法 ’ 对电鞋离心凝固过程进行了舟析,得出了瞬寿速度场和温度场。分析结果表明,电磁离心凝固过程中 正是 由于 电鞋 力耕起的受迫对流运动,对叠属熔体起 电鞋搅拌作用并使晶粒得到细化.从而提高铸件质量。 关键词:数值模拟;电磁离心铸造;凝固过程;熔体;流动;传热;有限元法 中圈分类号■砀 一— 胃南 ■ —夏章编号:1001-49i—0丽 而 73.05 FinitoElementSimulationoftheMeltFlowandHeatTransferirr萌 方r ElectromagneticCentrifugaICasting ‘ HEYou-liang,YANGYuamsheng,HUZhuang-qi (InstituteofMetalResearch,ChineseAcademyofSciences,Shenyang110015,Liaoning,China) Abstract:Ananalysismodelcouplingthemeltflow na dheattransferinelectromagneticcentrifugalca~ing iSproposed013thebasisofelectromagneticdynamics.Finiteelementme廿1odfFEM)iSuesdtosimulate thesolidifiac tionprocessofthemeltinelectromagneticcentrifugalcastingandthe instanatneousvelocity —,,动王个 andtemperautrefieldsareobtained.Thecalculatedresultsindica怡 thatbecauseofhteforcde convection producedbyelce tromagneticforce,themetalmeltisstirredelce tromagneticallyand the grainisrefined, whichinutrnimproves thequailtyofelectromagneticcentrifugalcastings. Keywords:numeriac lsimulation;electromagneticcentriufgalcasting;solidifiac tion;meatlmelt;flow ; heattransfer;finiteelementmethod 在 电磁离心铸造过程中,液态金属在高速旋转的 场时也不考虑速度的影响,模拟结果与实际情况偏差 铸型带动下绕轴线运动,所受体积力除重力外,还有 较大。本研究采用有限元法对 电磁离心凝固过程熔体 电磁力。电磁力引起的受迫对流运动对液态金属产生 的流动和传热进行耦合分析时,用随温度变化的物性 电磁搅拌作用。田此,电磁离心铸造既保留了普通离

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