复合电磁场净化铝熔体的数值模拟和实验(英文)

复合磁场是金属电磁净化的一种新方法,通过实验和数值模拟,研究由旋转磁场和行波磁场组成的复合磁场电磁净化的效果。装置模型由2组三相交流线圈组构成,通过有限元法分别计算旋转磁场、行波磁场及其复合磁场作用下的电磁体积力、流场分布。结果显示,旋转磁场电磁力使得流场水平转动,下行波磁场电磁力分布驱动外壁容易向下运动,在中心形成向上束流;而复合磁场则兼具两者效果。数模拟数据与实验结果吻合度较好。为了探讨复合磁场电磁净化的机理,计算熔体中第二相夹杂物的体积分布和模拟颗粒在熔体中的运动轨迹。分析结果表明:流场和阿基米德力是影响颗粒运动的2个主要因素;复合磁场相对于单一磁场具有更优越的净化效果。

电磁振荡中金属熔体颗粒聚合行为的模拟

通过模拟和实验方法,研究电磁振荡作用中金属材料中夹杂物的碰撞聚合行为。采用流场计算和湍流碰撞模型结合的模拟方法,绘制夹杂物生长曲线,研究夹杂物碰撞聚合过程。结果表明:颗粒在电磁振荡作用下发生碰撞聚合;当电流或磁场增加,硅颗粒聚合团平均尺寸增加,所含的硅颗粒数目增多。模拟结果与实验吻合较好,可用于控制非金属夹杂物颗粒聚合团生长。电磁振荡力越大,熔体流场振荡剧烈,硅颗粒碰撞概率增加,促进颗粒聚合。因此利用电磁振荡使合金中细小非金属夹杂物碰撞聚合成大尺寸颗粒,有利于熔体净化。