快速冷却条件下凝固潜热处理模型的研究

深入分析了有限差分法模拟凝固过程时,采用等效比热法处理相变潜热的原理;从理论和实际计算角度分析了快速冷却条件下常规的等效比热法会造成热量"虚增",模拟计算结果失真的原因和影响程度;并进一步建立了快速冷却条件下凝固潜热处理的模型。计算结果表明,该模型可以充分保证模拟计算的精度和效率。

凝固潜热对AE42压力充型时流动能力的影响

对镁合金ＡＥ４２在高压力下充型与凝固过程的测试结果表明，ＡＥ４２在循环回转式型腔中的流 动能力比铝合金ＡＬＳＩ９ＣＵ３约低５０％；数值模拟分析结果表明，较低的结晶潜热是导致ＡＥ４２流动 能力低的主要原因．据此，在压铸工艺设计过程中，钱合金ＡＥ４２应当选择比铝合金ＡＬＳＩ９ＣＵ３更高 的充型速度，尽量控制金属从压室、浇道到型腔的热量损失．

喷雾结冰凝固潜热回收利用实验与理论分析

通过实验诊断和能耗分析研究了喷雾结冰喷嘴的性能和喷雾结冰凝固潜热的回收。研究结果发现,气泡雾化喷嘴在低能耗下能提供颗粒平均直径较小且尺寸分布相对集中的液雾;喷雾结冰过程中水滴释放的凝固潜热,以对流方式将周围的空气加热,环境温度越低冷空气温升幅度越大,喷雾结冰效率越高,提高喷雾量将有助于凝固潜热的回收;研究结果表明将喷雾结冰凝固潜热回收过程与空气源热泵系统耦合,能明显提高空气源热泵低温运行的能效比,拓展了空气源热泵的温度适应范围和凝固热的利用。

采用温度回升法对任意结晶区间的铸件凝固结晶潜热的数值计算

铸件凝固结晶潜热的释放行为与凝固传热、溶质传输及铸造合金种类与成分等诸多因素有关,合金凝固过程中其温度、固相体积分数与液相成分(T-fs-C_L)三者之间一般存在着非线性强耦合关系,采用合金凝固传输统一模型及温度回升(补偿)法提出的处理任意结晶温度区间(包括零结晶区间)凝固潜热释放问题的数值迭代计算方法,对不同合金成分与不同固相反扩散效应的二维Al-Cu合金铸件定向凝固传输过程进行了数值计算,表明该方法对于从纯金属到共晶成分的不同成分合金及从Scheil模型到Lever—Rule模型之间的任意凝固模式均是有效的,将该方法推广应用于叶片铸件三维凝固传输过程的T—fs—C_L耦合数值模拟仍显示出高的计算效率,通过对计算结果进行的三维图像数据处理,展示了铸件几何形状对凝固传输行为的重要影响。

铸造凝固界面换热系数求解的反热传导模型

考虑到铸件凝固过程中因潜热释放造成的数值计算结果难于收敛问题，建立基于等效比热法的反热传导模型，并分析模型中各种计算参数如阻尼系数μ、未来时间步长R、正热传导计算时的时间步长Δθ及收敛误差值Tcr等对反算求解结果稳定性及准确性的影响，应用所建立的反热导模型，通过铸件内温度数据计算得到A356铝合金与铜冷却介质间的界面换热系数。结果表明，界面换热系数是随铸件凝固时间变化的，其变化范围在1200~6200 W/（m2？K）之间，而且变化过程中因为结晶潜热的释放存在两个峰值。

Q345D板坯连铸凝固传热过程数值模拟

基于凝固传热学理论,以300 mm厚Q345D板坯连铸过程为研究对象,建立了板坯二维凝固传热数学模型.利用等效比热法对凝固潜热进行处理,分析了拉速、过热度、二冷区喷水量以及二冷区长度变化对出结晶器坯壳厚度、铸坯表面温度等凝固参数的影响.结果表明,适当提高拉速、降低过热度和增加二冷段长度,可以促进连铸坯凝固,降低板坯缺陷,提高生产效率.

地表水源热泵技术在我国的应用前景分析

我国拥有极其丰富的地表水资源,可作为热泵的低位冷热源而加以利用。对全国17个典型城市的冬季十二月份地表水温进行了实测,均在2-5℃之间,指出地表水源热泵开发的关键技术是如何提取凝固热。对我国102个大中城市的地表水供应面积进行了调查统计,分别计算了这些城市的供应比例、平均供暖热需求指标、平均空调冷需求指标,并根据这三个参数对上述102个城市进行了类型化。数据表明:我国的地表水平均可为42.1%的市区傍水建筑提供低位冷热源。

Al-Cu二元合金相变储热机理研究

对3种不同成分的Al-Cu合金的储热性能进行了测试。结果表明,随Cu含量的增加,合金的凝固潜热呈下降趋势。运用EET理论对Al-Cu二元合金价电子结构进行了计算。结果表明,θ相比α相的最强键要强,两相的键能与析出量直接影响合金的凝固潜热的大小。

连铸结晶器内传热状态奇异摄动分析及其数值解法

用奇异摄动方法对连铸结晶器内传热状态进行理论分析，并且结合移动网格法构造了一种奇异摄动数值方法进行了相应的计算．与实验结果比较，两者相符甚好，为结晶过程的分析及参数控制提供了一个理论依据．

半固态压铸技术的现状

日本素形材登载了菊池政男撰写的文章，针对目前引人注目的半固态压铸技术，沿其发展过程介绍了最新的研究与开发动向。半固态压铸可分为流变压铸和触变压铸2类。半固态压铸的特点有减少缩松、提高强度、凝固潜热小、浇注温度低、可提高模具寿命等。对比了流变压铸、触变压铸、挤压、金属型铸造的A357合金的抗拉强度、伸长率及组织，叙述了半固态压铸技术的历史发展变迁，

高炉炉缸炉底温度场及异常侵蚀在线监测诊断系统

分析了高炉炉缸炉底常用侵蚀监测方法的不足:一维传热、不含凝固潜热、不考虑异常情况对侵蚀影响的模型很难准确预测炉缸侧壁"象脚状"侵蚀的发生。建立了包含凝固潜热的三维非稳态柱坐标温度场计算模型,引入了"诊断知识库"实时判断和处理异常情况对侵蚀的影响,开发了炉缸炉底温度场及异常侵蚀在线监测诊断系统,成功应用于首钢、迁钢、唐钢、攀钢、长钢等多座高炉。介绍了该系统的侵蚀计算流程、程序设计特点、具体模块功能和在高炉生产中的指导作用。模型计算结果的准确性在高炉大修破损调研时得到了充分的验证。