T型试件温度场数值模拟上机实验.doc

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1、T型试件温度场数值模拟上机实验1.实验目的：掌握利用有限差分法求解传热学方程的基本方法，编程计算T型铸件(SC450)凝固过程温度场。2.实验内容：①　编程划分T型铸件二维有限差分计算网格，输入热物性参数。②　编程计算T型铸件凝固过程温度场，并输出特殊点的冷却曲线及整体铸件温度场云图。3.实验流程：①　温度场计算：输入几何参数并绘制T型件——划分网格——输入热物性参数并附于网格——求解稳定性条件（计算出时间步长最小值）——计算温度场（每时刻所有网格的温度）——输出计算结果（每个网格的温度时间计算结果）②　后处理输出：a.输出冷却曲线（鼠标选定某个网格即显示对于网

2、格冷却曲线）b.输出温度场云图（选定时刻，显示T型铸件所有网格温度分布。要求设置温度标尺，以颜色过渡来显示。）4.实验条件：1)T型铸件计算模型图，如图1，几何参数（单位m）图11)热物性参数密度（kg/m^3）比热容(kJ/kg*K)导热系数(W/m*K)初始温度（℃）固相线温度（℃）液相线温度（℃）潜热（kJ/kg）铸件7.2*10^30.6698933.4944155014601505272.14铸型1.5*10^30.837360.25///2)铸型/空气的边界条件：热阻2.0931*10^1（W/m^2*k）铸件/铸型的边界条件：热阻4.1861*10

3、^2（W/m^2*k）铸件/空气的边界条件：热阻2.0931*10^1（W/m^2*k）3)公式参考《数值模拟原理及应用》第五讲PPT。5.实验要求：①　推导数值计算模型，包括差分方程建立及边界条件处理方法。②　设计T型试件温度场数值模拟程序，输出冷却曲线及温度场云图。6.参考书籍：v《VB入门到精通》、《VB编程宝典》v《凝固过程数值模拟》-荆涛编著