压蜡机充型流场的数值模拟研究
发布时间：2017-10-30 23:18
本文关键词：压蜡机充型流场的数值模拟研究
【摘要】：计算流体动力学、有限元理论和计算机技术的发展为研究压蜡机充型过程的流场提供了帮助,利用数值模拟技术在实际加工前对压蜡机充型过程进行仿真分析,能够达到优化工艺参数、提高产品质量、节约成本、缩短周期等目的。数值模拟技术已经成为一种用于科学研究并且能够指导实际生产的技术手段。论文主要的研究内容如下:(1)详细叙述了国内外熔模铸造、压蜡机的研究现状及发展状况,以及研究压蜡机充型过程分析的重要性,说明课题主要研究内容。(2)叙述CFD分析软件的理论基础以及流场分析基本步骤,同时阐述了充型过程的数学模型,包括质量守恒方程、能量守恒方程及N-S方程的阐述,并且对压蜡机充型过程数值模拟方法和湍流模型、多相流模型进行了详细的叙述。(3)利用三维建模软件对充型模具进行实体建模,并利用流场分析软件Fluent对压蜡机充型进行了数值分析和计算,分别对流场进行压力场分析、体积分数分析、湍动能分析、温度场分析,从而得出在特定速度下的流体流动形态。改变进口速度,分析比较不同速度下蜡液的流场,确定最佳的充型速度,为实际生产提供指导。(4)为了解决充型过程中排气不良导致蜡模出现的卷气、困气等现象,选择合理的排气方式,改变蜡模的排气面积,利用Fluent软件对充型流场进行分析研究,从中找到该模型最佳的排气面积。
【关键词】：压蜡机 充型 流场 排气面积 Fluent
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG23
【目录】：
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 第1章 绪论11-20
- 1.1 课题背景11-12
- 1.2 研究现状12-15
- 1.2.1 国内外压蜡机研究现状12-14
- 1.2.2 国内外充型过程数值模拟研究现状14-15
- 1.3 流场的研究方法15-17
- 1.3.1 实验测量16
- 1.3.2 数值模拟技术16-17
- 1.4 压蜡机充型过程流场研究17-19
- 1.4.1 压蜡机充型速度对流场的影响17-18
- 1.4.2 压蜡机蜡模排气面积对流场的影响18
- 1.4.3 CFD分析软件在压蜡机充型流场分析中的应用18-19
- 1.5 课题意义及来源19-20
- 第2章 压蜡机充型模拟的计算原理简介20-31
- 2.1 压蜡机充型过程的数学模型20-23
- 2.1.1 质量守恒方程20-21
- 2.1.2 能量守恒方程21
- 2.1.3 Navier-Stokes方程21-23
- 2.2 湍流模型23-26
- 2.2.1 直接数值模拟（DNS）24
- 2.2.2 大涡模拟（LES）24-25
- 2.2.3 Reynolds平均法（RANS）25-26
- 2.2.4 湍流模型比较26
- 2.3 充型过程数值模拟的主要方法26-29
- 2.3.1 SIMPLE法27-28
- 2.3.2 MAC法28
- 2.3.3 SMAC法28
- 2.3.4 FAN法28-29
- 2.3.5 SOLA-VOF法29
- 2.4 多相流模型29-30
- 2.4.1 VOF模型29
- 2.4.2 Mixture模型29
- 2.4.3 Euler模型29-30
- 2.5 本章小结30-31
- 第3章 压蜡机充型过程数值计算和分析31-46
- 3.1 压蜡机的结构和工作原理31
- 3.2 充型模型的建立及网格划分31-33
- 3.2.1 实体模型31-32
- 3.2.2 网格划分32-33
- 3.3 充型过程的数值计算33-35
- 3.3.1 初始条件33-34
- 3.3.2 边界条件34
- 3.3.3 计算设置34-35
- 3.4 数值计算结果及分析35-45
- 3.4.1 压力场分析35-38
- 3.4.2 体积分数分析38-40
- 3.4.3 湍动能分析40-42
- 3.4.4 温度场分析42-45
- 3.5 本章小结45-46
- 第4章 参数改变对流场的影响46-56
- 4.1 进口速度对流场影响46-51
- 4.1.1 对体积分数的影响46-48
- 4.1.2 对压力场影响48-50
- 4.1.3 对温度场影响50-51
- 4.2 排气面积对流场影响51-54
- 4.2.1 对体积分数的影响51-52
- 4.2.2 对速度和压力场的影响52-54
- 4.2.3 对温度场的影响54
- 4.3 本章小结54-56
- 第5章 排气方式对充型过程的影响56-66
- 5.1 排气方式的选择56-58
- 5.1.1 排气对压蜡机充型过程影响56-57
- 5.1.2 排气方式57-58
- 5.2 排气面积对充型影响58-64
- 5.2.1 模型建立和网格划分59-60
- 5.2.2 模拟结果分析60-64
- 5.3 本章小结64-66
- 结论66-67
- 参考文献67-70
- 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果70-71
- 致谢71-72
- 作者简介72
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 熊学慧;付海军;;熔模铸造用压蜡机研究现状及蜡模质量控制[J];哈尔滨工业大学学报;2008年11期
2 郭志鹏;熊守美;f蓄，
本文编号：1119770
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/1119770.html
教材专著
