مشابه سازی کامپیوتر جریان مذاب و انتقال حرارت همراه با انجماد در داخل یک کانال

در این پژوهش روشی برای مشابه سازی جریان مذاب با مدل تبخیری که قادر است بطور همزمان حرکت سیال و تغیر فاز را در یک کانال دو بعدی نشان دهد تهیه شده است. در این مدل انتقال حرارت به دیواره فوم، تغییر ضریب هدایت گرمایی سایل با دما، مرز ناحیه منجمد شده و طریقه پیشروی جبهه انجماد نسبت به زمان بررسی و نمایش داده شده است. در مدل عددی از حل معادلات پیوستگی و ناویر استوکس جهت محاسبه توزیع سرعت و فشار در نقاط مختلف میدان و از معادلات انرژی برای تعیین انتقال حرارت و تغییر فاز و چگونگی حرمت جبهه فلز منجمد شده استفاده شده است. معادلات حاکمه با رش تفاضل محدود از نوع صریح حل شد دو برای تعیین پیشروی سطح مذاب از روش مارکروسل (Marker and Call, MAC) بهره گیری شده است. در نتایج، مقدار سیالیت فلزات مذاب مختلف برای شرایط ریخته گری متفاوت و از سرعت و دمای ورودی، مقاومت حرارتی بین مذاب و دیواره تعیین شده و رشد لایه انجماد مرحله به مرحله توسط کامپیوتر مشخص و نشان داده شده است.