Анализ динамики теплообмена при различной производительности установки непрерывного совмещенного литья и прессования алюминиевого сплава

Анализ динамики теплообмена при различной производительности установки непрерывного совмещенного литья и прессования алюминиевого сплава

Автор: Скуратов А. П., Ивлев А. В., Потапенко А. С., Горохов Ю. В., Пьяных А. А.

Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu

Рубрика: Математическое моделирование. Численный эксперимент

Статья в выпуске: 5 т.15, 2022 года.

Бесплатный доступ

Приведены результаты численного исследования непрерывного совмещенного литья и прессования опытного алюминиевого сплава АК12 при различной производительности установки с горизонтальным карусельным кристаллизатором. Дана количественная оценка влияния темпа разогрева кристаллизатора на температурно-временные характеристики в период переходного теплового процесса. Определены теплотехнические зоны, характеризующиеся различной интенсивностью теплообмена между расплавом и стенками кристаллизатора. Показано, что увеличение производительности установки сокращает продолжительность переходного теплового процесса при пуске установки из холодного состояния до достижения ею стационарного теплового режима. Получена зависимость времени выхода установки на стационарный тепловой режим от скорости вращения колеса-кристаллизатора.

Еще

Установка, непрерывное совмещенное литье-прессование, горизонтальный кристаллизатор, компьютерная модель, теплообмен, переходный процесс, алюминиевый сплав, производительность

Короткий адрес: https://sciup.org/146282503

IDR: 146282503   |   DOI: 10.17516/1999-494X-0421

Список литературы Анализ динамики теплообмена при различной производительности установки непрерывного совмещенного литья и прессования алюминиевого сплава

  • Rocha J. R., Souza E. E., Marcondes F., Castro J. A. Modeling and computational simulation of fluid flow, heat transfer and inclusions trajectories in a tundish of a steel continuous casting machine. Journal of Materials Research and Technology. 2019. 8(5), 4209-4220.
  • Jiang Y., Mao X., Lei Y., Liu X., Xie J. Microstructure and mechanical property evolutions of CuNi10Fe1.8Mn1 alloy tube produced by HCCM horizontal continuous casting during drawing and its deformation mechanism. Journal of Alloys and Compounds. 2019. 771. 905-913.
  • Glazoff M. V., Khvan A. V., Zolotorevsky V. S., Belov N. A., Dinsdale A. T. Chapter 3: Influence of Heat Treatment Upon Microstructure of Casting Aluminum Alloys Casting Aluminum Alloys. 2019. 2. 235-312.
  • Feifan Wang, Ma Qingxian, Han W. M., Zhiqiang. Experimental study on the heat transfer behavior and contact pressure at the casting-mold interface in squeeze casting of aluminum alloy. International. Journal of Heat and Mass Transfer. 2017. 112. 1032-1043.
  • Luo Y., Zhang Z. Numerical modeling of annular electromagnetic stirring with intercooling in direct chill casting of7005 aluminum alloy billet. Progress in Natural Science: Materials International. 2019. 29, 1. 81-87.
  • Garg P., Jamwal A., Kumar D., Sadasivuni K. K., Gupta P. Advancere search progresses in aluminium matrix composites: manufacturing & applications. Journal of Materials Research and Technology. 2019. 8. 5. 4924-4939.
  • Gu C., Lu Y., Cinkilic E., Miao J., Luo A. A. Predicting grain structure in high pressure die casting of aluminum alloys: A coupled cellular automaton and process model. Computational Materials Science. 2019. 161. 64-75.
  • Dong X., Yang H., Zhu X., Ji Shouxun. High strength and ductility aluminium alloy processed by high pressure die casting. Journal of Alloys and Compounds. 2019. 773. 86-96.
  • Крюков И. Ю., Наумова М. Г., Вдовин К. Н., Ларина Т. П. Разработка математической модели теплового состояния кристаллизующейся заготовки прямоугольного сечения в горизонтальной машине полунепрерывного литья. Технические науки. 2016. 10. 306-311. [Kryukov I. Yu., Naumova M. G., Vdovin K. N., Larina T. P. Development of a mathematical model of the thermal state of a crystallizing rectangular billet in a horizontal semi-continuous casting machine. Technical sciences. 2016. 10. 306-311.] (in Russian).
  • Довженко Н. Н., Сидельников С. Б., Беляев С. В., Солдатов С. В., Беспалов В. М., Леонов В. В. Совершенствование конструкции опытно-промышленной установки СЛИПП-2,5. Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии.- 2012. 5. 7, 817-828. [Dovzhenko N. N., Sidelnikov S. B., Belyaev S. V., Soldatov S. V., Bespalov V. M., Leonov V. V. Improving the design of the experimental industrial installation SLIP-2,5. Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies. 2012. 5. 7, 817-828. (in Russian)]
  • Biancotti E. (Fata Huner). A revolutionary approach high speed thin casting. Theory and Technology ofPlastic Deformation Processes: Proceedings of the Symposium. GTU-MISIS. 1995. 184-189.
  • Jarry P. Rappaz M. Recent advances in the metallurgy of aluminium alloys. Part I: Solidification and casting. Comptes Rendus Physique. 2018. 19(8). 672-687.
  • Niinomi M. Casting. Metals for Biomedical Devices. 2019. 2. 311-330.
  • Потапенко А. С., Скуратов А. П., Горохов Ю. В. Динамика затвердевания алюминиевого сплава при нестационарном тепловом режиме установки непрерывного литья и прессования. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2017. 21(7). 109118. [Potapenko A. S., Skuratov A. P., Gorokhov Yu. V. Dynamics of solidification of aluminum alloy under non-stationary thermal regime of continuous casting and pressing plant. Bulletin of Irkutsk State Technical University. 2017. 21(7). 109-118. (in Russian)]
  • Скуратов А. П., Потапенко А. С., Горохов Ю. В. Исследование тепловой работы установки непрерывного литья и прессования алюминия в переходном режиме. Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии. 2017. 10(3), 337-345. [Skuratov A. P., Potapenko A. S., Gorokhov Yu. V. Investigation of the thermal operation of a continuous casting and pressing of aluminum in a transient mode. Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies. 2017. 10(3), 337-345. (in Russian)]
  • Скуратов А. П., Горохов Ю. В., Потапенко А. С., Беляев С. В., Губанов И. Ю., Иванов А. Г. Устройство управления тепловым режимом установки непрерывного литья и прессо-
  • вания цветных металлов и сплавов: Пат. 2657396 (РФ). 2018. [Skuratov A. P., Gorokhov Yu.V., Potapenko A. S., Belyaev S. V., Gubanov I. Yu., Ivanov A. G. Thermal mode control device for continuous casting and pressing of non-ferrous metals and alloys: Pat. 2657396 (RF). 2018. (in Russian)]
  • Семашко М. Ю., Чигинцев П. А. Комплексное исследование процесса интенсивной пластической деформации алюминиевого сплава. Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2016. 16(2). 63-67. [Semashko M. Yu., Chigintsev P. A. Comprehensive study of the process of intensive plastic deformation of aluminum alloy. Bulletin of SUSU. The Metallurgy series. 2016. 16(2). 63-67. (in Russian)].
  • Торговец А. К., Пикалова И. А., Юсупова Ю. С. Моделирование в процессах непрерывного литья. Карагандинский государственный индустриальный университет. 2016. 6(28). 88-95. [Merchant A. K., Pikalova I. A., Yusupova Yu. S. Modeling in continuous casting processes. Karaganda State Industrial University. 2016. 6(28). 88-95. (in Russian)]
  • Диденко В. А., Бондаренко А. Ф., Полено А. Н. Математическое моделирование электрогидравлического привода механизма качания кристаллизатора машины непрерывного литья заготовок. Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт». 2015. 4(121). 93-98. [Didenko V. A., Bondarenko A. F., Poleno A. N. Mathematical modeling of the electrohydraulic drive of the swing mechanism of the mold of the continuous casting machine of blanks. National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute". 2015. 4(121). 93-98. (in Russian)]
  • Фомина Е. Е., Жиганов Н. К. О модификации алгоритма SIMPLER для решения задачи моделирования процесса непрерывного литья заготовок из цветных металлов. ТвГТУ 2016. 12(1). 32-35. [Fomina E. E., Zhiganov N. K. About modification of the SIMPLER algorithm for solving the problem of modeling the process of continuous casting of blanks from non-ferrous metals. TvSTU. 2016. 12(1). 32-35. (in Russian)]
  • Скуратов А. П., Потапенко А. С., Горохов Ю. В., Попиякова Н. П. Расчетное исследование влияния перегрева алюминиевого расплава на теплообмен при непрерывном совмещенном процессе литья-прессования. Изв. вузов. Цвет. металлургия. 2019. 2. 26-34. [Skuratov A. P., Potapenko A. S., Gorokhov Yu.V., Popiyakova N. P. Computational study of the effect of overheating of aluminum melt on heat exchange in a continuous combined casting-pressing process. News of universities. Non-ferrous metallurgy. 2019. 2. 26-34. (in Russian)]
  • Минаков А. В., Первухин М. В., Платонов Д. В., Хацаюк М. Ю. Математическая модель и численное моделирование процесса литья и кристаллизации алюминия в магнитном поле с учетом свободной поверхности. Журнал вычислительной математики и математической физики. 2015. 12. 2094-2108. [Minakov A. V., Pervukhin M. V., Platonov D. V., Khatsayuk M. Yu. Mathematical model and numerical modeling of the casting and crystallization of aluminum in a magnetic field taking into account the free surface. Journal of Computational Mathematics and Mathematical Physics. 2015. 12. 2094-2108. (in Russian)]
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp