电磁泵充型过程数值模拟技术研究

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1、中北大学学位沦文电磁泵充型过程数值模拟技术研究摘要电磁泵充型技术用于铸造生产是近年来发展起来的一种先进技术，它克服了传统气压式铸造充型不平稳，充型过程难以控制等技术缺陷，使铸件质量大大提高。为了更加准确地制定工艺方案，实现生产工艺的一次成型，使电磁泵设备能够更加充分的发挥其优势，必须依据科学的方法预见电磁泵充型过程中液念余属的流动特征及温度分布。为此，本文针对电磁泵充型过程的数值模拟展丌了研究。本文研究了电磁泵泵高、流量等工艺参数与电极电流的关系，并针对电磁泵充型过程的特点确定SOLA--VOF法

2、为其数值模拟的数学模型。本文对处理自由表面的VOF法进行了改进，减轻了山“施主一受主”法导致的假扩散现象。对于流体碰壁时，流体的体积分配情况做了简单的边界处理。另外，还针对模拟计算速度慢这一缺点，采用减小搜索域的方法进行改进，大大提高了程序的计算速度。为了验证所丌发的电磁泵充型过程数值模拟程序的正确性，作者采用水力模拟实验进行验证。通过实验结果与模拟计算结果的对照，两结果基本吻合，验证了程序计算结果的正确性。关键词：电磁泵，充型过程，数值模拟，SOLA--VOF中北人学硕士学位论文Studyont

3、henumericalsimulationoffillingprocesswiththeElectromagneticPumpAbstractElectromagneticPumpfillingtechnologyusedincastproducingisalladvancedtechnologywhichhasdevelopedrecently．ItCallovercomelimitationoftraditionallowpressurecasttechnologywhichisfilling

4、uncalmlyandhardcontrolled．Itcanalsoenhancethequalityofcasting．Inordertooptimizetechnologyscheme，completetechnologyonceandmakegooduseofElectromagneticPump，theflowingandthetemperatureofmetalliquidintheprocessofElectromagneticPumpfillingmustheforeseenbys

5、cientificmeans．ThepaperstudiednumericalsimulationonprocessofElectromagneticPumpfilling．TheparameterssuchastheheadpressureandtheflowratewithrelmiontotheelectrodecurrentoftheElectromagneticPumphadbeenstudied．SOLA—VOFisthemodelofnumericalsimulationonproc

6、essofElectromagneticPumpfillingwhichfitsthecharacteristicofElectromagneticPumpfilling．TheVOFmethodismodifiedtolightenartificialdiffusingwhichresultsfrom“Donor--Acceptor”method．Simpleboundarysettingismadewhenthemetalliquidcollidesmodelwall．Inaddition，m

7、ethodofminishingsearchfieldisusedtoimprovethespeedofnumericalsimulationonprocessofElectromagneticPumpfillinganditspeedsthecalculate．nydraulicanalogyexperimentismadetovalidatetheprogramofnumericalsimulationonprocessofElectromagneticPumpfilling．Bycompar

8、isonbetweencalculateresultandexperimentresult，theyaccordwitheachother．Itcancometoaconclusionthattheprogramisright．MasterCandidate：WANGChunhuanDirectedby：ProfessorYANGJingKeywords：ElectromagneticPump，fillingprocess，numericalsimulation，SOLA—VOF中