离心力场中液态金属在多孔介质内的渗流与传热规律

摘要

该论文旨在对离心力场中液态金属在多孔介质内流动和传热理论进行研究,期望对开发我国新一代复合材料有重要价值.针对转动坐标系中铝熔液在多孔介质内的渗流传热现象,考虑离心惯性力对渗流传热过程的影响,分别用局部非热平衡假设和局部热平衡假设建立了局部非热平衡直板渗流传热数理模型、局部热平衡复合管渗流传热数理模型及渗流凝固数理模型.研究分析了铸造工艺中离心渗透过程的流场和温度场瞬态变化规律,计算结果表明:在渗透区域,随着时间的延长,渗透前沿不断向前推进,复合层温度逐渐上升;在液固两相熔融区,其温度维持为金属液体凝固温度,长度随时间增加而延长;而在未渗透的多孔预型区,固相颗粒温度基本维持不变.因此,选择合适的运行参数对于确保铸件质量是十分关键的因素.研究结果对于离心铸造的工业设计及开发复合材料具有一定的指导作用.

目录

文摘

英文文摘

主要符号表

第一章 前言

1.课题背景

1.1金属基复合材料

1.2离心铸造法

2.研究方法及内容

第二章 文献综述

1.多孔介质相关理论

1.1多孔介质中的动量传输

1.2多孔介质中的热量传输

1.3多孔介质研究进展

2.离心铸造

3.相变换热理论

3.1凝固过程的换热

3.2凝固过程的颗粒推斥现象

第三章 局部非热平衡直板渗流模型

1.数学物理模型的建立

2.数学模型的初始条件和边界条件

3.数值计算方法

4.计算结果及其分析

第四章 局部热平衡复合管渗流模型

1.数学物理模型的建立

2.数值计算方法

3.计算结果及其分析

第五章 渗流凝固模型

1.数学物理模型的建立

2.数值计算方法

3.计算结果及其分析

第六章 结 论

参考文献

致 谢

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