本文關鍵詞：壓蠟機充型流場的數(shù)值模擬研究

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【摘要】：計算流體動力學、有限元理論和計算機技術的發(fā)展為研究壓蠟機充型過程的流場提供了幫助,利用數(shù)值模擬技術在實際加工前對壓蠟機充型過程進行仿真分析,能夠達到優(yōu)化工藝參數(shù)、提高產(chǎn)品質量、節(jié)約成本、縮短周期等目的。數(shù)值模擬技術已經(jīng)成為一種用于科學研究并且能夠指導實際生產(chǎn)的技術手段。論文主要的研究內容如下:(1)詳細敘述了國內外熔模鑄造、壓蠟機的研究現(xiàn)狀及發(fā)展狀況,以及研究壓蠟機充型過程分析的重要性,說明課題主要研究內容。(2)敘述CFD分析軟件的理論基礎以及流場分析基本步驟,同時闡述了充型過程的數(shù)學模型,包括質量守恒方程、能量守恒方程及N-S方程的闡述,并且對壓蠟機充型過程數(shù)值模擬方法和湍流模型、多相流模型進行了詳細的敘述。(3)利用三維建模軟件對充型模具進行實體建模,并利用流場分析軟件Fluent對壓蠟機充型進行了數(shù)值分析和計算,分別對流場進行壓力場分析、體積分數(shù)分析、湍動能分析、溫度場分析,從而得出在特定速度下的流體流動形態(tài)。改變進口速度,分析比較不同速度下蠟液的流場,確定最佳的充型速度,為實際生產(chǎn)提供指導。(4)為了解決充型過程中排氣不良導致蠟模出現(xiàn)的卷氣、困氣等現(xiàn)象,選擇合理的排氣方式,改變蠟模的排氣面積,利用Fluent軟件對充型流場進行分析研究,從中找到該模型最佳的排氣面積。
【關鍵詞】：壓蠟機 充型 流場 排氣面積 Fluent
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG23
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-20
• 1.1 課題背景11-12
• 1.2 研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 國內外壓蠟機研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 國內外充型過程數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 流場的研究方法15-17
• 1.3.1 實驗測量16
• 1.3.2 數(shù)值模擬技術16-17
• 1.4 壓蠟機充型過程流場研究17-19
• 1.4.1 壓蠟機充型速度對流場的影響17-18
• 1.4.2 壓蠟機蠟模排氣面積對流場的影響18
• 1.4.3 CFD分析軟件在壓蠟機充型流場分析中的應用18-19
• 1.5 課題意義及來源19-20
• 第2章 壓蠟機充型模擬的計算原理簡介20-31
• 2.1 壓蠟機充型過程的數(shù)學模型20-23
• 2.1.1 質量守恒方程20-21
• 2.1.2 能量守恒方程21
• 2.1.3 Navier-Stokes方程21-23
• 2.2 湍流模型23-26
• 2.2.1 直接數(shù)值模擬（DNS）24
• 2.2.2 大渦模擬（LES）24-25
• 2.2.3 Reynolds平均法（RANS）25-26
• 2.2.4 湍流模型比較26
• 2.3 充型過程數(shù)值模擬的主要方法26-29
• 2.3.1 SIMPLE法27-28
• 2.3.2 MAC法28
• 2.3.3 SMAC法28
• 2.3.4 FAN法28-29
• 2.3.5 SOLA-VOF法29
• 2.4 多相流模型29-30
• 2.4.1 VOF模型29
• 2.4.2 Mixture模型29
• 2.4.3 Euler模型29-30
• 2.5 本章小結30-31
• 第3章 壓蠟機充型過程數(shù)值計算和分析31-46
• 3.1 壓蠟機的結構和工作原理31
• 3.2 充型模型的建立及網(wǎng)格劃分31-33
• 3.2.1 實體模型31-32
• 3.2.2 網(wǎng)格劃分32-33
• 3.3 充型過程的數(shù)值計算33-35
• 3.3.1 初始條件33-34
• 3.3.2 邊界條件34
• 3.3.3 計算設置34-35
• 3.4 數(shù)值計算結果及分析35-45
• 3.4.1 壓力場分析35-38
• 3.4.2 體積分數(shù)分析38-40
• 3.4.3 湍動能分析40-42
• 3.4.4 溫度場分析42-45
• 3.5 本章小結45-46
• 第4章 參數(shù)改變對流場的影響46-56
• 4.1 進口速度對流場影響46-51
• 4.1.1 對體積分數(shù)的影響46-48
• 4.1.2 對壓力場影響48-50
• 4.1.3 對溫度場影響50-51
• 4.2 排氣面積對流場影響51-54
• 4.2.1 對體積分數(shù)的影響51-52
• 4.2.2 對速度和壓力場的影響52-54
• 4.2.3 對溫度場的影響54
• 4.3 本章小結54-56
• 第5章 排氣方式對充型過程的影響56-66
• 5.1 排氣方式的選擇56-58
• 5.1.1 排氣對壓蠟機充型過程影響56-57
• 5.1.2 排氣方式57-58
• 5.2 排氣面積對充型影響58-64
• 5.2.1 模型建立和網(wǎng)格劃分59-60
• 5.2.2 模擬結果分析60-64
• 5.3 本章小結64-66
• 結論66-67
• 參考文獻67-70
• 攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果70-71
• 致謝71-72
• 作者簡介72

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 熊學慧;付海軍;;熔模鑄造用壓蠟機研究現(xiàn)狀及蠟模質量控制[J];哈爾濱工業(yè)大學學報;2008年11期

2 郭志鵬;熊守美;f蓄，

本文編號：1119770