离心铸造复合管外层充型过程数值模拟开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

离心铸造（centrifugalcasting）是一种被广泛采用的特种铸造工艺。它是将液态金属浇入旋转的铸型中，使之在离心力的作用下，完成充填和凝固成形的一种铸造方法。

离心铸造发展至今已有一百多年的历史。第一个专利是1809年由英国人爱尔恰尔特（erckardt）提出的，但直到上世纪初才逐步推广用于工业生产。我国30年代开始采用这种方法生产铸铁管。现在离心铸造已是一种应用广泛的铸造方法，常用于生产铸管、铜套、缸套、双金属钢背铜套等。对于像双金属轧辊、加热炉滚道、造纸机干燥滚筒及异形铸件（如叶轮等），采用离心铸造也十分有效。随着技术的进步，目前已有高度机械化、自动化的离心铸造机，出现了年产量达数十万吨的机械化离心铸管厂。

离心铸造应用范围的扩大，使人们对它的优缺点有了更清晰的认识。铸型中的液体金属能形成中空圆柱形的自由表面，不用型芯就可形成套筒和管类铸件，以及双金属中空圆柱形铸件：如轴承套、铸管等，离心铸造方式还可用于浇注流动性较差的合金和壁厚较薄的铸件，可简化这类铸件的生产工艺过程；铸型的旋转作用显著提高了液体金属的充填能力，改善了充型条件。因此，可减少甚至不用浇冒口系统，降低金属消耗；离心铸件的组织致密，缩松及夹杂等缺陷较少，铸件的机械性能好；但是，对于某些合金（如铅青铜等）容易产生重度偏析；在浇注中空铸件时，其内表面较相糙，尺寸难于准确控制。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

利用fluent软件，模拟离心铸造复合管外层充型及凝固过程，探究其各工艺参数对其充型过程的影响。

2.2研究目标

3. 研究计划与安排

第1-2周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，熟悉flunt基本操作。确定模拟方案，并完成开题报告。

第3-6周：熟练运用fluent与gambit软件，分析总结模拟过程中遇到的问题，并加以解决。

第7-10周：实施制定好的模拟方案。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]宋男男,吴士平,栾义坤,等.卧式离心铸造过程数值模拟与水力学试验研究[j].物理学报,2009,58(专刊):112-117

[2]贺幼良,杨院生,胡壮麒.电磁离心凝固过程熔体流动和传热的有限元数值模拟[j].铸造,2000,49(8):473-477.

[3]刘天中,杨学民,郭占,等.水平轴离心铸造套筒凝固过程温度场数值计算[j].化工冶金,1995,16(3):205-211.