氧化物夾雜是金屬中常見的缺陷,嚴(yán)重影響金屬的使用性能。利用電磁場(chǎng)凈化金屬液是一個(gè)去除夾雜物的有效手段,但由于無法直接觀察電磁場(chǎng)作用下金屬熔體內(nèi)部的流場(chǎng)分布和夾雜物顆粒的運(yùn)動(dòng)行為,磁場(chǎng)作用下熔體和顆粒的分離機(jī)制尚不明確,這也一直是電磁凈化領(lǐng)域的難點(diǎn)。本文采用模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)合的方式對(duì)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下氧化物顆粒在鋁熔體中的運(yùn)動(dòng)行為影響進(jìn)行研究。建立了一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下氧化物顆粒在鋁熔體中運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型,模擬在不同磁場(chǎng)強(qiáng)度條件下鋁熔體中電磁力及流場(chǎng)分布、Al₂O₃顆粒的運(yùn)動(dòng)行為規(guī)律。同時(shí),在相同實(shí)驗(yàn)條件下通過實(shí)驗(yàn)獲得旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下Al₂O₃在鋁熔體中的分布規(guī)律,間接驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:通過ANSYS和CFX軟件計(jì)算在磁流場(chǎng)耦合作用下,含量1wt.%粒徑尺寸10μm的Al₂O₃顆粒在鋁熔液中的運(yùn)動(dòng)行為。數(shù)值模擬結(jié)果表明:施加旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)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(zhuǎn)流動(dòng)。在橫截面上,電磁力分布是由中心向邊緣逐漸增大的旋轉(zhuǎn)力場(chǎng),在縱截面上,電... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)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(xué)位級(jí)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(chǎng)+穩(wěn)恒磁場(chǎng)
        1.3.2 行波磁場(chǎng)
        1.3.3 交變磁場(chǎng)
        1.3.4 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)
    1.4 電磁凈化數(shù)值模擬現(xiàn)狀
    1.5 主要研究?jī)?nèi)容
2 數(shù)值模擬理論及準(zhǔn)備
    2.1 電磁場(chǎng)及流場(chǎng)的基本理論
        2.1.1 麥克斯韋方程
        2.1.2 電磁場(chǎng)微分方程的一般形式
        2.1.3 電磁場(chǎng)中常見的邊界條件
        2.1.4 流場(chǎng)的控制方程
    2.2 模擬材料及思路
    2.3 電磁場(chǎng)與流場(chǎng)模擬軟件及步驟
        2.3.1 ANSYS軟件及電磁場(chǎng)模擬步驟
        2.3.2 CFX軟件及流場(chǎng)模擬步驟
3 鋁熔體中電磁場(chǎng)與流場(chǎng)模擬結(jié)果及分析
    3.1 電磁場(chǎng)部分模擬結(jié)果及分析
    3.2 流場(chǎng)部分模擬結(jié)果及分析
4 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下鋁液中Al_2O_3 顆粒分布實(shí)驗(yàn)
    4.1 Al_2O_3 顆粒潤(rùn)濕性問題
    4.2 實(shí)驗(yàn)流程
    4.3 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下鋁液中顆粒分布結(jié)果及分析
    4.4 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下鋁液中顆粒分布模擬與實(shí)驗(yàn)對(duì)比
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[6]電磁分離鋁合金夾雜物及其數(shù)值模擬[D]. 陶應(yīng)龍.武漢理工大學(xué) 2004



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