铸造充型过程气液两相流动数值模拟的研究-中国博士学位论文全文数据库

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铸造充型过程气液两相流动数值模拟的研究

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【英文题名】	Study on Numerical Simulation of Gas-Liquid Two-Phase Flow during Mold Filling Process
【作者】	郝静;
【导师】	陈立亮; 周建新;
【学位授予单位】	华中科技大学;
【学科专业名称】	材料加工工程
【学位年度】	2008
【论文级别】	博士
【网络出版投稿人】	华中科技大学
【网络出版投稿时间】	2009-04-07
【基金】	863计划;973项目;
【关键词】	铸造; 气液两相流; 数值模拟; Level; Set;
【英文关键词】	casting; gas-liquid two-phase flow; numerical simulation; Level Set;
【中文摘要】	气液两相流动数值模拟技术是近几年来计算流体力学(CFD)领域研究的热点和前沿。本研究将计算流体力学最新方法,应用于铸造充型过程气液两相流动的数值模拟,对于深化铸造仿真技术和提高预测水平具有重要的理论意义和实际应用价值。精确描述相间运动界面的变化是模拟铸造充型过程气液两相流动的前提和基础。本研究采用新的界面追踪技术Level Set方法描述铸造气液两相界面,并利用高精度离散格式求解界面输运方程。在此基础上,发展了新的适用于铸造充型过程气液两相流动的SOLA-Level Set算法。该算法改进了传统的SOLA方法使其具备求解可压缩气体运动方程的能力,使用Ghost Fluid方法解决了气液两相界面处密度跨越较大易引起的计算发散问题。为了验证本研究算法模拟铸造气液两相流动的能力,采用了实验验证与软件验证相结合的方法。利用水力学相似原理设计了水模拟实验方案,实验与计算结果基本一致,表明该算法可以准确处理气液两相流动过程中的复杂界面变化,能够适用于密度跨越较大的气液两相流动计算。利用现有商业化软件FLUENT与自行开发系统进行模拟对比,验证了自行开发系统的正确性和可靠性。高温液态...
【英文摘要】	The gas-liquid two-phase flow (GLTF) simulation is an advancing research on Computational Fluid Dynamics (CFD). Based on the application of the latest technique of CFD, the simulation of GLTF during the mold filling process is developed in this research, which has a great meaning on improving casting simulation technique. Precisely describing the interface movement is the key and basis to the GLTF simulation during mold filling process. Level Set method, which adopts high order discrete schemes, i...
【更新日期】	2009-04-20

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