發(fā)布時間：2021-08-07 06:30

　　氧化物夾雜是金屬中常見的缺陷,嚴重影響金屬的使用性能。利用電磁場凈化金屬液是一個去除夾雜物的有效手段,但由于無法直接觀察電磁場作用下金屬熔體內(nèi)部的流場分布和夾雜物顆粒的運動行為,磁場作用下熔體和顆粒的分離機制尚不明確,這也一直是電磁凈化領域的難點。本文采用模擬與實驗結合的方式對旋轉磁場作用下氧化物顆粒在鋁熔體中的運動行為影響進行研究。建立了一個旋轉磁場作用下氧化物顆粒在鋁熔體中運動的數(shù)學模型,模擬在不同磁場強度條件下鋁熔體中電磁力及流場分布、Al₂O₃顆粒的運動行為規(guī)律。同時,在相同實驗條件下通過實驗獲得旋轉磁場作用下Al₂O₃在鋁熔體中的分布規(guī)律,間接驗證模型的準確性。實驗結果如下:通過ANSYS和CFX軟件計算在磁流場耦合作用下,含量1wt.%粒徑尺寸10μm的Al₂O₃顆粒在鋁熔液中的運動行為。數(shù)值模擬結果表明:施加旋轉磁場后,鑄錠內(nèi)部產(chǎn)生電磁力,在電磁力的作用下熔體發(fā)生旋轉流動。在橫截面上,電磁力分布是由中心向邊緣逐漸增大的旋轉力場,在縱截面上,電... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 電磁凈化原理
    1.3 不同類型的電磁凈化方法
        1.3.1 直流電場+穩(wěn)恒磁場
        1.3.2 行波磁場
        1.3.3 交變磁場
        1.3.4 旋轉磁場
    1.4 電磁凈化數(shù)值模擬現(xiàn)狀
    1.5 主要研究內(nèi)容
2 數(shù)值模擬理論及準備
    2.1 電磁場及流場的基本理論
        2.1.1 麥克斯韋方程
        2.1.2 電磁場微分方程的一般形式
        2.1.3 電磁場中常見的邊界條件
        2.1.4 流場的控制方程
    2.2 模擬材料及思路
    2.3 電磁場與流場模擬軟件及步驟
        2.3.1 ANSYS軟件及電磁場模擬步驟
        2.3.2 CFX軟件及流場模擬步驟
3 鋁熔體中電磁場與流場模擬結果及分析
    3.1 電磁場部分模擬結果及分析
    3.2 流場部分模擬結果及分析
4 旋轉磁場作用下鋁液中Al_2O_3 顆粒分布實驗
    4.1 Al_2O_3 顆粒潤濕性問題
    4.2 實驗流程
    4.3 旋轉磁場作用下鋁液中顆粒分布結果及分析
    4.4 旋轉磁場作用下鋁液中顆粒分布模擬與實驗對比
5 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]鋼液中球狀夾雜物顆粒受力情況的數(shù)值模擬[J]. 王耀,李宏,郭洛方.  北京科技大學學報. 2013(11)
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博士論文
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[3]電磁力場作用下液態(tài)金屬中非金屬顆粒遷移規(guī)律及其應用研究[D]. 鐘云波.上海大學 2000

碩士論文
[1]基于旋轉磁場、行波磁場電磁攪拌器的數(shù)值模擬[D]. 易軍.內(nèi)蒙古科技大學 2014
[2]3104鋁合金中夾渣及其去除的研究[D]. 蔣琳.東北大學 2014
[3]旋轉磁場下鋁合金熔體中硅顆粒分布規(guī)律的研究[D]. 馬立敏.清華大學 2012
[4]金屬液在充型和凝固過程中夾雜物運動的數(shù)值模擬[D]. 于梅.沈陽工業(yè)大學 2007
[5]鋁合金高頻磁場電磁凈化試驗研究[D]. 郭慶濤.大連理工大學 2005
[6]電磁分離鋁合金夾雜物及其數(shù)值模擬[D]. 陶應龍.武漢理工大學 2004



本文編號：3327269