Исследование тепловых процессов при гранулировании алюминиевых сплавов

В работе проведено численное моделирование теплофизических процессов при получении гранул сплава алюминий-свинец различного размера. Процесс приготовления гранул осуществляется следующим образом: из индукционной печи с расплавом алюминиевого сплава с помощью дозатора капля жидкого металла фиксированного размера падает в емкость с водой, где происходит ее кристаллизация и формирование гранулы необходимой структуры.

В настоящее время задача определения температурного поля кристаллизующейся капли высококонцентрированных алюминиевых расплавов, с ограниченной растворимостью легирующего компонента, в процессе ее свободного движения в охлаждающей среде практически не решалась. Известны лишь аналитические зависимости для определения времени кристаллизации сплавов таких материалов, дающие весьма приближенную оценку усредненной по объему температуры частицы.

Математическая постановка решаемой задачи представляет собой систему дифференциальных уравнений неразрывности, сохранения импульса и сохранения энергии. В модели учитывались потери теплоты излучением, выделение и поглощение теплоты при фазовых переходах расплава из жидкого состояния в твердое и при закипании (конденсации) воды. Возникающая при движении капли турбулентность учитывалась использованием стандартной k-s модели. Задача решалась в двумерной осесимметричной постановке с использованием численного метода контрольного объема и с использованием коммерческой программы Star-CD.

В результате серии расчетов были определены размеры гранул высококонцентрированных сплавов системы Al-15Pb и время их охлаждения, необходимые для получения лигатуры с требуемой по технологии структурой.

Дата публикации: 22.03.2012

Похожие записи:

• Математическое моделирование теплогидравлических режимов работы водяных систем отопления зданий
• Эксергетическии анализ систем комбинированного теплоснабжения с термотрансформаторами на низкокипящих веществах и новыми циклами
• Анализ эффективности инвестирования в теплоснабжение с учетом интересов участников инвестиционного процесса
• Анализ влияния отклонений параметров на перерасход топлива при работе теплофикационных энергоблоков
• Численныи анализ сопряженной задачи конвективного тепломассопереноса в замкнутом объеме
• Математическое моделирование четырехвихревой схемы сжигания в пылеугольном котле бкз 320 (270)-140 красноярской тэц-1