شبیه سازی فرایند انجماد در فرایند ریخته گری پیوسته با انسیس فلوئنت

در این پژوهش برای پیش بینی رفتار حرارتی و انجمادی آلیاژ Cu-Ni-Zn در ریخته گری پیوسته افقی مدل سازی عددی جریان مذاب و انتقال حرارت در قالب گرافیتی مسی یک دستگاه صنعتی انجام شد.[۱] مدل ریاضی مسئله بر پایه معادلات پیوستگی، مومنتم و انرژی تدوین گردید و تغییر فاز با روش آنتالپی در معادله انرژی لحاظ شد.[۲] شبیه سازی ها با روش حجم محدود و در نرم افزار ANSYS Fluent انجام شد که از ابزارهای معتبر در تحلیل فرآیندهای دارای تغییر فاز است.[۳] برای ارزیابی اثر عوامل کلیدی، سناریوهایی با تغییر سرعت ریخته گری و دبی آب گرد اجرا شد.[۴] نتایج نشان داد افزایش سرعت ریخته گری باعث جابه جایی جبهه انجماد به انتهای قالب و افزایش طول متالورژیکی شده و احتمال ناپایداری و پارگی تسمه را تشدید می کند؛[۵] در حالی که افزایش دبی آب گرد موجب استخراج سریع تر حرارت و نزدیک تر شدن جبهه انجماد به ورودی قالب می شود.[۶] مدل توسعه یافته توانست با دقت مطلوب موقعیت جبهه انجماد و محدوده بهینه پارامترهای فرایند را پیش بینی کند.[۷]

کلیدواژه ها:

شبیه سازی عددی ، انتقال حرارت ، انجماد ، ریخته گری پیوسته افقی