本文選題：熱傳遞　切入點：流體流動　出處：《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》2017年06期

【摘要】：提出一種基于有限體積法的二維數(shù)學(xué)模型,以研究20 mm厚2219鋁合金板在電子束焊接過程的熱傳遞、流體流動以及匙孔的動力學(xué)行為。采用一種能夠?qū)崟r跟蹤匙孔深度的自適應(yīng)熱源模型來數(shù)值模擬電子束的加熱過程。由表面張力、熱毛細力、反沖壓力、流體靜壓力以及熱浮力等誘導(dǎo)的不同渦旋的熱和質(zhì)量輸運作用與匙孔演變相互耦合。詳細分析了一系列物理現(xiàn)象,包括電子束焊接過程中的匙孔鉆取、塌陷、重新打開、準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)過程、回填過程以及在此過程中的溫度變化。結(jié)果表明,深度方向降低的電子束熱流能減慢反沖壓力的匙孔鉆取速度,并促進準(zhǔn)穩(wěn)定狀態(tài)的出現(xiàn)。在準(zhǔn)穩(wěn)定狀態(tài)出現(xiàn)之前,匙孔會發(fā)生塌陷并加劇渦旋流體輸運的復(fù)雜性。最后,所有的計算結(jié)果與實驗結(jié)果進行對比,來驗證數(shù)學(xué)模型的可行性。
[Abstract]:A two-dimensional mathematical model based on finite volume method is proposed to study the heat transfer, fluid flow and dynamic behavior of keyhole in the electron beam welding process of 2219 aluminum alloy plate with a thickness of 20 mm.An adaptive heat source model, which can track the depth of keyhole in real time, is used to simulate the heating process of electron beam numerically.The thermal and mass transport of different vortices induced by surface tension, thermocapillary force, recoil pressure, hydrostatic pressure and thermal buoyancy are coupled with the evolution of the keyhole.A series of physical phenomena are analyzed in detail, including keyhole drilling, collapse, reopening, quasi steady state process, backfill process and temperature change during electron beam welding.The results show that the heat flux of electron beam with lower depth can slow down the keyhole drilling speed of recoil pressure and promote the appearance of quasi-stable state.Before the quasi-stable state occurs, the keyhole collapses and increases the complexity of vortex fluid transport.Finally, all the calculated results are compared with the experimental results to verify the feasibility of the mathematical model.
【作者單位】： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)先進焊接與連接國家重點實驗室;
【分類號】：TG456.3

【參考文獻】

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【共引文獻】

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7 付W，

本文編號：1697488