气泡在铝熔体中运动特性的数值模拟研究

气泡在铝熔体中运动特性的数值模拟研究

论文摘要

利用Fluent数值模拟软件,采用VOF技术进行气体与液体之间的界面追踪,通过引入源项处理泡沫铝发泡过程中发泡剂的分解,对液态铝熔体中单气泡、双气泡及气泡群的运动特性进行模拟计算,得到表面张力及熔体粘度对气泡运动特性的影响。结果表明,上、下分布的气泡升浮过程中容易合并成单个气泡,且气泡合并引起的剧烈扰动加剧了气泡的变形和破碎;水平并列的双气泡升浮过程中,形成的一对乃至两对流体漩涡会推离两个气泡,中心距越来越远。熔体粘度增大,气泡群逸出速度减慢,但同时气泡有充足的时间合并长大。表面张力增大,气泡不易变形,制备的泡沫铝气泡更为圆整。

论文目录

  • 1 数学模型
  • 2 模型验证
  • 3 模拟结果与分析
  •   3.1 单个气泡在铝液中的升浮行为
  •   3.2 双气泡在铝液中的运动行为
  •     3.2.1 上下同轴双气泡
  •     3.2.2 水平并列双气泡
  •   3.3 气泡群在铝液中的运动行为
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 章杰,常庆明,陈亮,朱威

    关键词: 数值模拟,气泡升浮,发泡铝

    来源: 热加工工艺 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 金属学及金属工艺

    单位: 武汉科技大学材料与冶金学院,武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51074116,51375353)

    分类号: TG146.21

    DOI: 10.14158/j.cnki.1001-3814.2019.03.022

    页码: 93-98+101

    总页数: 7

    文件大小: 2718K

    下载量: 88

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