شبيه سازي عددي جريان مذاب و انتقال حرارت و انجماد فرآيند ريخته گري مداوم دوغلتكه آلياژ آلومينيوم

Numerical simulation of the fluid flow, heat transfer and solidification in twin-roll strip casting of aluminium alloy

اين تحقيق با هدف شبيه سازي عددي جريان مذاب و انتقال حرارت همراه با انجماد در فرآيند ريخته گري ورق با استفاده از سيستم دوغلتكه، در دو بعد بر پايه ي روش المان محدود و با بهره گيري از نرم افزارهايي مانند پروكست تعريف و اجرا شد. در اين تحقيق سيال ناآرام در نظر گرفته شده و از روش κ-ε استاندارد براي لحاظ نمودن تلاطم استفاده شده همچنين از ترم منبع دارسي براي مدلسازي ناحيه ي خميري بهره گرفته شده است. فرمول هاي مورد استفاده براي انجام اين مدلسازي در متن به صورت مشروح بيان شده است. سرعت ورودي، فوق ذوب و ضريب انتقال حرارت اعمالي به عنوان متغيرهاي اصلي فرآيند لحاظ شده اند. در نهايت تأثير پارامترهاي ريخته گري ياد شده بر عملكرد فرآيند و پيش بيني كيفيت محصول ريختگي نهايي مورد ارزيابي قرار گرفتند

Numerical simulation of coupled fluid flow, heat transfer and solidification in two dimension based on finite element method using PROCAST software has been performed. Fluid flow assumed to be turbulent and has been added to equations using standard κ-ε formulations. For modeling of mushy zone, Darcy source term has been applied. Basic formulations are described in this paper. Mold temperature and end of solidification point are discussed as a function of pouring temperature and inlet velocity. The effect of above process variables on process performance and output quality was analyzed.