铝合金超声波半连铸多场耦合的模拟与实验

摘要：

针对铝合金超声波半连铸过程,建立了声场、流场和温度场耦合的数学模型.利用Fluent模拟得到了声场、流场和温度场分布.仿真结果显示,超声波的导入对宏观流场与温度场分布具有重要影响,在超声输出振幅一定的条件下,选择频率为20 kHz的超声波处理铝熔体能够获得较为理想的流场与温度场,从而有效促进熔体的传热、传质与柱状晶向等轴晶的转变.通过测量实验铸锭的晶粒尺寸,发现经超声处理的铸锭凝固组织显著细化,长度与宽度方向的平均晶粒尺寸分别较未经超声处理的减小了133 μm与32 μm.文中还结合数值模拟结果分析了超声波对铝合金大铸锭的细晶机理.

关键词：铝合金、半连铸、超声波、多场耦合、数值模拟

所属期刊栏目：42

分类号：TG249.7;TB559(铸造)

资助基金：国家"973"计划项目2010CB731706,2012CB619504;教育部博士研究生学术新人奖项目103701007

在线出版日期：2014-07-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：85-90