矩形电磁冒口加热效率的实验研究

通过实验的方法测定了矩形电磁冒口内部各位置的局部加热效率,并探究了磁场作用深度、电源功率和测试点高度对加热效率的影响。实验结果表明:钢液模拟物内部拐角处磁感应强度值最大,加热效率最高,其次为短边中心和长边中心,而钢液模拟物中心位置受到磁场作用深度的限制,加热效率最低;随着电源功率的增加,钢液模拟物内部加热效率也随之增加,但增幅效果却有所不同,电源功率由5 kW增至7.5 kW时,加热效率增幅最大,综合考虑加热效率和实验设备两方面因素,选择7.5kW较为合理;随着测试位点的上移,电磁加热效率先升高后降低,距模拟物底部165 mm(钢液模拟物1/2高度)位置的加热效率最高,在钢液模拟物中心高度偏上或偏下位置加热效率均会有所降低,且距离中心高度越远加热效率越低。

中频磁场作用下矩形冒口内部钢液磁场分布的模拟研究

通过数值模拟的方法对中频磁场作用下矩形冒口内部钢液的磁场分布规律进行测定,探究了电源频率,感应电流及线圈作用位置对其内部磁场分布的影响。模拟结果表明:钢液内部磁感应强度沿Z向呈"两边小,中间大"分布趋势,磁感应强度峰值出现在中心偏上位置,拐角C处磁感应强度值最大,窄边中心D和宽边中心B次之,钢液中心A位置的磁感应强度值最小;随电源频率的增加,钢液中心位置的磁感应强度峰值不断减小,且频率越高磁感应强度衰减的越严重,但磁场均匀性却不断得到提升;随感应电流的增加,钢液中心位置的磁感应强度峰值几乎呈线性增加,但整体磁感应强度均匀性却在不断降低;随感应线圈位置的上移,钢液中心位置的磁感应强度峰值也随之上移,但其值却略有减少。

提升管内多股交叉射流的数值模拟

在内径为186 mm的提升管冷模装置上,对单个及两个喷口横截面为40 mm×10 mm的矩形喷嘴,采用k-ε双方程湍动模型,通过对喷嘴出口边界条件的修正,进行了气相流动的数值模拟。射流气速为41.67 m/s,提升管底部来流气速为7.16 m/s。模拟结果显示,射流影响区约在喷嘴上方1.4 m处结束,根据射流流体在提升管内的流动形态,沿轴向可将其分为核心区,偏折区和发展区;射流的外轮廓为瓮形。模拟结果与实验结果相吻合。

运用均衡凝固理论解决英国铸件的缩孔问题

用实例给出运用均衡凝固理论 ,特别是薄、宽、短矩型冒口颈解决英国铸造厂球墨铸铁件的缩孔问题。表明均衡凝固理论作为工艺设计的理论和方法对生产高品质铸件有普遍意义。对计算机凝固模拟进行了讨论。计算机凝固模拟软件可以帮助设计人员改进工艺设计 ,提高铸件品质。但是认为购置和应用了计算机凝固模拟软件就能产生立竿见影的效果是对计算机凝固模拟软件的误解。在未来很长时期内 ,计算机凝固模拟作为一个有力的工具 ,仍然需要有实际铸造工艺设计经验的专家使用才能发挥其作用与潜力 ,才能达到预期效果。