镁合金双辊铸轧的三维流热耦合有限元模拟

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1、辽宁科技大学硕士论文摘要双辊铸轧工艺是冶金和材料加工领域的前沿技术之一。将铸轧工艺应用于镁合金的成形工艺中，可以良好解决镁合金薄带的成型问题，对镁合金的大量工业化生产具有深远意义和巨大现实利益。同时，在薄带铸轧过程中，溶池内流体的流动状态及温度分布直接关系到铸轧薄带的质量和铸轧过程的顺利进行，因此，开展镁合金薄带铸轧溶池内镁液速度场和温度场的研究就显得非常重要。本文运用数值模拟研究方法，在商用软件ANSYS操作平台上，用流热耦合的方法研究了铸轧溶池内镁液的速度场和温度场。特别是借鉴连铸水口形式并结合铸轧自身特点选择了一种双侧口浸入式水口，并对该水口的不同结构参数下的铸轧模

2、拟结果进行了分析。同时运用水力学模拟对数值模拟的结果进行了验证，得到了以下结果：在本文选择的双侧口浸入式水口形式下的溶池的温度场和速度场分布合理，本双侧口浸入式水口能够合理分配镁液。浸入式水口长度、宽度、出口角度及水口浸入深度等参数对铸轧溶池内速度场和温度场都有重要影响，在对其进行选择时应综合考虑。在本计算条件下，合适的浸入式水口的结构参数为：水口长为64mm，水口宽为6ram，水口浸入深度为30mm，水口出口角度为200。数值模拟结果与水模拟实验吻合较好，数值模拟和水力学模拟的结果为铸轧水口的选择与优化提供了理论依据。关键词：铸轧，浸入式水口，数值模拟，速度场，温度场，

3、镁合金辽宁科技大学硕士论文ABSTRACTAbstractThetwin-rollcastingandrollingTechniqueisanadvancedtechnologyinthemetallurgyandmaterialmachining．ThecastingandrollingTechniqueisappliedbytheMagnesiumalloyfiguration，thatcanresolveproblemofMagnesiumalloystripfiguration，whichhasthefar-reachingsignificanceandhugep

4、racticalprofittotheMagnesiumalloyvastindustrializedyield．Synchronouslytheflowestateandtemperaturedistributinginthemeltingpooldecidesthestripqualityandthecastingandrollingprosecution，soitisveryimportantthattheinvestigationofMagnesiumalloycastingmeltingpoolvelocityfieldandtemperaturefield．C

5、ommercialprogramANSYSwasappliedtothecontinuouscastingprocessandamathematicalsimulationresearchedforvelocityfieldandtemperaturefieldinthispaper．Thispaperinvestigatedbythermalflowcoupling．TheresearchchoosesadoubleflankSENbytheusingcastingnozzleformforreferenceandintegratingcastingandrolling

6、characteristic．TheresearchanalysessimulationresultunderthedifferentSENstructuralparameters．Theconclusionsshowthat：ThevelocityfieldandtemperaturefieldinthemeltingpoolusedthedoubleflankSENdistributesreasonably．Thisnozzleexertsitsfunctionadequately．Manyparametersasnozzlelength、nozzlewidth、an

7、gleofout-letangleandimmersiondepthinfluencesignificantlyvelocityfieldandtemperaturefieldinmeltingpool，theoptimizedresearchonfieldshouldconsideralltheseparameterscomprehensively．Ontheconditionofexperiments，theappropriateSENstructuralparametersarethat：Thenozzlelengthi