كليدواژه زبان طبيعي :
جوشكاري , معادله انرژي , بخش مهندسي مكانيك (تبديل انرژي ) , روش انتالپي , حوضچه مذاب , جوشكاري }GTA{ , الگوريتم }SIMPLE{ , معادلات مومنتم
چكيده :
جريان سيال و توزيع درجه حرارت داخل حوضچه مذاب ، نقش بسيارمهمي را در كيفيت فرآيند جوشكاري ايفا مي نمايند. از جمله مشخصه هايي كه تحت تاثير جريان حوضچه مذاب قرار مي گيرند، مي توان نفوذپذيري مذاب ، صافي و كيفيت سطح جوش ، اثر حفره هاي گازي ايجاد شده در داخل حوضچه مذاب ، نحوه و ساختمان انجماد را نام برد. در تحقيق حاضر با توجه به سه نيروي الكترومغناطيس ، كشش سطحي و شناوري موجود در حوضچه مذاب ، يك مدل رياضي براي جريان دوبعدي متقارن و دايم براي جوشكاري GTA" " ارايه گرديده است . مساله به روش عددي تفاضل احجام محدود )Control-Volume Finite - Difference( و با استفاده از روش انتالپي (معادله انرژي ) و الگوريتم SIMPLE (معادلات مومنتم ) حل گرديده است . اثر هر يك از نيروهاي مذكور بر جريان سيال ، ماكزيمم سرعت و توزيع درجه حرارت بررسي و با كارهاي انجام شده توسط محققان مقايسه شده است . اثر تركيب اين نيروها نيز بعنوان نتيجه نهايي بررسي ، و منحني هاي مربوطه رسم گرديده است . نكته قابل توجه در اين مطالعه مشخص نمودن مرز جامد و مايع با استفاده از انتالپي و درجه حرارت مي باشد. با توجه به نتايج عددي حاصله ، مشاهده گرديد كه بيشترين اثر بر جريان سيال مذاب داخل حوضچه از نقطه نظر ماكزيمم سرعت مربوط به نيروي كشش سطحي مي باشد. تركيب سه نيروي مذكور سبب ايجاد دونوع حلقه گردش سيال در داخل حوضچه مي گردد كه عمدتا مربوط به نيروي كشش سطحي و الكترومغناطيس مي باشد. با افزايش شعاع موثر جريان الكتريكي مي توان گردش جريان سيال مذاب را به نيروي كشش سطحي مربوط دانست و يك نوع مدل جوشكاري مطلوب را ايجاد نمود. پژوهش حاضر مي تواند مقدمه اي بر بهينه سازي فرآيند جوشكاري به روش GTA باشد.
