铝合金超声半连铸结晶器熔池流场数值模拟及试验研究.pdfVIP

铝合金超声半连铸结晶器熔池流场数值模拟及试验

研究

随着技术的发展，铝合金在工业上的使用越来越广泛。而在铝合金

的生产过程中，结晶器的设计和优化是非常重要的一环。本篇论文主要

研究的是铝合金超声半连铸结晶器熔池流场数值模拟及试验研究。

研究背景

铝合金半连铸技术是一种高效、节能、节材的连铸方法，在工业上

的应用较为广泛。但是，由于铝合金的热力学性质复杂，同时液相的流

动也非常复杂，因此结晶器的设计和优化十分困难。针对这一问题，研

究人员尝试采用数值模拟方法对其进行研究，以来降低结晶器的成本和

提高生产效率。

研究目的

本篇论文旨在通过数值模拟和试验研究的方法，探究铝合金超声半

连铸结晶器熔池流场的特点，分析流场对结晶器运行的影响，并提出结

晶器的优化建议，为铝合金半连铸技术的发展和应用提供参考。

研究方法

本研究使用了有限体积法（FVM）对铝合金半连铸结晶器熔池流场

进行了数值模拟。同时，还制作了实验设备对流场进行了验证和分析。

其中，数值模拟可以较为精准地模拟铝合金熔池中的流场情况，而实验

研究可以使结果更加精准和可靠。

研究结果

经过数值模拟和实验设备的研究发现，铝合金超声半连铸结晶器熔

池的流场具有以下特点：流场较为复杂，包含多个涡旋，流体流动轨迹

较为复杂。同时，在结晶器的设计中，结晶器形状和尺寸对流场的影响

较为显著。此外，铝合金的温度、固相浓度和液相流量也是对流场影响

的重要因素。

结论

通过本研究的数值模拟和实验研究，我们可以看出铝合金超声半连

铸结晶器熔池流场的特点和其对结晶器的影响。基于此，可以提出以下

优化建议：1.采用更加合理的结晶器形状和尺寸，以优化流场结构。2.

调整铝合金的温度、固相浓度和液相流量，以改善流场状态。3.在实验

室中使用可靠的实验设备来验证和分析数值模拟结果的准确性。

结语

本篇论文着重研究了铝合金超声半连铸结晶器熔池流场的数值模拟

和实验研究。研究结果表明，流场对结晶器的运行状态影响较大，因此

在结晶器设计时应考虑流场结构的优化。通过本次研究，可以为铝合金

半连铸技术的发展和应用提供参考。