液态金属粘滞性的研究现状与展望

粘滞性是金属熔体基本物理性能之一，是研究金属液态特性的重要途径，本文主要从研究金属熔体性质的角度，阐述了国内外金属熔体粘滞性的研究现状，分析了目前存在的问题，并对今后的研究和工作进行了展望。     

In-5％Cu合金的液态结构与粘滞性研究

利用高温液态金属X射线衍射仪研究了In-5％Cu合金熔体的结构。结果表明：随温度由400℃升高到900℃，In-5％Cu合金熔体的平均最近邻原子间距ri总体上呈现出减小的趋势，原子配位数Ns的变化比较复杂，R1和Ns都在600℃左右出现转折，原子团簇出现热收缩现象，其结构在600℃附近出现异常变化。利用回转振动粘度仪对In-5％Cu合金在液相线以上不同温度进行粘度测量的结果表明：随温度升高，In-5％Cu合金熔体的粘度值减小，总体上呈现指数变化规律，在600℃左右发生突变.粘度突变温度与结构突变温度一致。     

微尺度聚合物熔体粘度研究进展

受多种微尺度因素的影响,微尺度聚合物熔体的流变特性与宏观尺度不同。微尺度聚合物熔体粘度的精确测量影响微注射充模流动数值模拟的准确性。笔者总结了微尺度聚合物流变学的研究现状,并指出现有研究理论的不足及微尺度聚合物流变学今后的发展趋势。     

镁合金半固态流变压铸型腔流动过程数值模拟的研究

利用数值模拟技术,模拟了镁合金液态压铸和半固态流变压铸成形充型流动过程.结果表明:半固态流变压铸成形在不同的内浇口尺寸与位置条件下都可以获得平稳的充型流动场,其工艺参数设计灵活;同等条件下,半固态流变压铸成形的型腔充填过程平稳,成形铸件的质量优于液态压铸成形.模拟结果与实验结果比较分析,两者的流动特征基本吻合.     

高碱度连铸结晶器保护渣液渣膜粘度特性研究

在包晶钢板坯连铸生产过程中,通常使用结晶性能较强的高碱度保护渣以减小渣膜传热量,但易引起摩擦力增大的问题。通过计算和实验,模拟讨论了高碱度保护渣析晶后液渣膜成分和粘度变化趋势。结果表明随着枪晶石的析出,剩余液渣膜碱度降低、粘度增大,特别是析出量超过40%之后这种趋势更加突出。为此提出通过提高保护渣原始碱度以减小析晶对液渣膜粘度性能影响的研究思路,并初步讨论了提高碱度后保护渣的粘度特性变化趋势,结果表明当碱度大于1.3时,熔渣粘度明显减小,且粘温特性相对稳定。可为高拉速包晶钢板坯连铸保护渣设计提供参考。     

新型混输泵球阀内气液两相流动的数值模拟

为了研究新型混输泵球阀内气液两相流动规律,建立了球阀内流场的三维模型,利用CFD软件,对阀内气液两相流动进行了数值模拟。在球阀开启高度为0.005 m时,对含气率分别为20%、40%、60%、80%4种工况的模拟结果进行了分析,得到了不同含气率下的速度场、压力场及气液两相相态分布,探讨了含气率对球阀内气液两相流动的影响规律。结果表明:阀隙处流速较大,压力梯度大,阀座倒角下端易气蚀;含气率对阀内流速大小影响较小,但对流态有影响。气体主要分布在阀球壁附近,远离球壁气体介质减少;当含气量逐渐增大时,气液两相的相界面处波动较大。研究结果揭示了阀内气液两相流动的规律,为内压缩混输泵气液单向阀相界面演化及失稳机制的研究提供参考。     

预喷射参数对柴油机性能的影响

以高压共轨系统柴油机为研究对象,利用流体动力学仿真软件FLUENT,研究了喷射参数变化对发动机的排放性能和缸内流场的变化规律。结果表明：在一定的预喷油量下,随着预喷射和主喷射间隔角的增加,预喷射燃油燃烧开始较早,缸内压力升到峰值的时间越早,NO的排放量越低。在固定喷射和主喷油的间隔角时,随着预喷射量的增加,气缸压力升高的速度越快,释放的热量越多,NO排放越高,Soot排放量则会先增加,然后减少。     

薄壁件充型过程的临界入口速度研究

型腔入口速度是决定铸件能否平稳充型的重要因素之一 ;通过对两个不同壁厚平板铸件在不同入口速度下的充型形态进行模拟 ,确定了薄板件的临界入口速度 ,模拟结果表明 ,对于运动粘性系数与水相近的金属液 ,铸件壁厚为 5mm时 ,临界入口速度约为 0 .5m/s ,壁厚为 2mm时 ,约为 0 .6m/s ;采用阶段加压的方法进行充型可以在缩短充型时间的同时保证充填的平稳性。     

A Numerical Study of the Effect of Multiple Pouring on Macrosegregation in a 438-Ton Steel Ingot

In present paper, a ladle–tundish–mold CFD model and a macrosegregation model were utilized to investigate the effects of the multiple pouring(MP) process on the macrosegregation in a 438-ton steel ingot. Firstly, the model was partially proved as compared to the measured carbon distributions along the transverse sections in the riser of ingot. Then, the comparison between the single pouring(SP) and MP process has been carried out to study their influences on the macrosegregation in ingot. Besides, the predicted macrosegregation results in MP process which introduced the improved riser fixed with an insulating sleeve were compared with that in traditional MP process. The traditional MP process leads to certain favorable initial carbon distribution in the mold, which has some favorable influence on suppressing the positive segregation in ingot. The holding time of the low carbon in the riser is the main factor to suppress the positive segregation in ingot. Improved insulating sleeve can prolong the holding time of the low carbon in the riser and release the positive segregation in the riser of ingot. Improvement of the insulating effect of the riser is an efficient method to control macrosegregation in large steel ingot.     

异径接头热成形坯料形状数值模拟与实验研究

采用有限元成形分析软件DEFORM＿ 3D,对异径接头热成形在坯料形状选择上的数值模拟研究,并对模拟结果进行实验.总结出异径接头热成形坯料的最佳形状为锥形管.研究结果对异径接头的设计与制造有一定的指导作用.