Fe-C合金凝固过程流动、传热、传质的耦合数值模拟
来源期刊：金属学报2002年第9期
论文作者：韩志强 柳百成 熊守美 沈厚发
关键词：铁碳合金; 凝固; 流动; 传热; 传质; 数值模拟;
摘 要：通过耦合求解凝固过程质量、动量、能量和溶质守恒方程,对Fe-C二元合金凝固过程中的流动、传热、传质现象进行了数值模拟.基于控制容积的有限差分法(CV-FDM)建立了微分方程的隐式离散格式,采用SIMPLE方法求解代数方程的求解采用交替方向隐式(ADI)和三对角矩阵算法(TDMA)相结合的方法.对一个上下边界绝热、左右边界对流换热的二维矩形区域的模拟计算表明,凝固初期排出的溶质主要被凝固前沿的液相流动带入液相区.在固液两相区中,由于枝晶骨架造成的流动阻力很大,在不考虑凝固收缩的条件下,两相区中的液相流动速度一般较纯液相区的流速小2-3个数量级.
韩志强1，柳百成1，熊守美1，沈厚发1
(1.清华大学机械工程系,北京,100084)
摘要:通过耦合求解凝固过程质量、动量、能量和溶质守恒方程,对Fe-C二元合金凝固过程中的流动、传热、传质现象进行了数值模拟.基于控制容积的有限差分法(CV-FDM)建立了微分方程的隐式离散格式,采用SIMPLE方法求解代数方程的求解采用交替方向隐式(ADI)和三对角矩阵算法(TDMA)相结合的方法.对一个上下边界绝热、左右边界对流换热的二维矩形区域的模拟计算表明,凝固初期排出的溶质主要被凝固前沿的液相流动带入液相区.在固液两相区中,由于枝晶骨架造成的流动阻力很大,在不考虑凝固收缩的条件下,两相区中的液相流动速度一般较纯液相区的流速小2-3个数量级.
关键词:铁碳合金; 凝固; 流动; 传热; 传质; 数值模拟;
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