شبیه‌سازی عددی تاریخچۀ دمایی در قالب و قطعۀ ریختگی طی فرآیند ریخته‌گری گریز از مرکز افقی لوله های چدن نشکن
چکیده
لوله‌های چدن نشکن کاربرد وسیعی در شبکه‌های مدرن آب آشامیدنی و فاضلاب دارند. این لوله‌ها اغلب به روش ریخته‌گری گریز از مرکز افقی تولید می‌شوند. در تحقیق حاضر از بستۀ نرم‌افزاری انسیس به منظور شبیه‌سازی حرارتی فرآیند ریخته‌گری این لوله‌ها بر مبنای روش اجزاء محدود، استفاده شده است. این شبیه‌سازی شامل بدست آوردن تاریخچۀ توزیع دما در قالب و مذاب طی چرخه‌های دمایی مختلف می‌باشد. در این تحلیل تغییر فاز ناشی از انجماد، تابعیت خواص ترمو فیزیکی مواد با دما، ضریب انتقال حرارت در مرز مشترک مذاب- قالب ناشی از پوشش قالب و فاصلۀ هوایی و شرایط مرزی حرارتی متناسب با شرایط عملی در نظر گرفته شده است. در این مقاله، فرآیند مذاب‌ریزی توسط ناودان متحرک نیز، شبیه‌سازی شده و توزیع گذرای دما در سرتاسر بدنه اصلی قالب و لوله بدست آمده است. نتایج حل حرارتی فرآیند ریخته‌گری با نتایج آزمایشگاهی انجام شده در این تحقیق و نتایج تجربی ارائه شده توسط دیگر محققان مقایسه شده که تطابق خوبی را نشان می‌دهد. این نتایج می‌تواند به عنوان ورودی برای مدلی که عمر خستگی حرارتی قالب‌های لوله‌ریزی را تخمین می‌زند بکار رود. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که مقاومت حرارتی ناشی از فاصلۀ هوایی و پوشش قالب نقش مؤثری در توزیع دما در قالب و لوله دارد. همچنین فرآیند مذاب‌ریزی باعث تشکیل گرادیان‌های دمایی در جهت محوری در قالب و لوله می‌گردد.
کلید واژگان
ریخته‌گری گریز از مرکز افقی لولهانتقال حرارت
شبیه‌سازی گذرای حرارت
تحلیل اجزاء محدود
شماره نشریه
6تاریخ نشر
2014-09-011393-06-10
ناشر
دانشگاه تربیت مدرسسازمان پدید آورنده
دانشگاه صنعتی اصفهان-دانشکده مهندسی مکانیکدانشیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی اصفهان
دانشگاه صنعتی اصفهان-دانشکده مهندسی مکانیک
دانشگاه صنعتی اصفهان-دانشکده مهندسی مکانیک
شاپا
1027-59402476-6909
