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本文主要研究了铸造水力模拟可视化技术,在已有的内部场及表面场两独立软件模块的基础上,对铸造水力模拟可视化各子系统软件进行了整合设计,设计了主控程序,文件管理模块、程序运行参数设置模块、帮助模块,通信模块及结果显示模块,最终完成了铸造水力模拟试验计算机可视化的整体软件平台。所设计的软件操作简单,应用性能表现良好,实现了对数据的统一管理及各程序模块的协同作业。
为了进一步提高铸造水力模拟可视化系统的真实性与可靠性,以水、质量分数为0.05%、0.15%、0.25%的聚丙烯酰胺水溶液作为充型介质进行了铸造水力模拟模拟介质黏度调整试验,并通过对浇注系统流量系数、液流雷诺数、液体充型状念、液体充型速度场的对比分析,进一步探讨了铸造水力模拟试验模拟真实浇注过程的准确性问题。试验结果表明调整铸造水力模拟试验模拟介质黏度对确保试验结果的真实性很有必要。以示踪粒子(Al<,2>O<,3>粉末)浓度为500个cm<-3>及1000个cm<-3>的0.05%聚丙烯酰胺水溶液为模拟介质进行了充型试验,对比分析了DPIV处理结果中速度矢量的数量,初步探讨了示踪粒子散播浓度对DPIV测速技术精确性的影响。试验结果表明示踪粒子的散播数量对DPIV空间分辨率的影响显著。
举例说明了铸造水力模拟可视化技术的应用价值,通过对示例中模拟充型流场形念及大小的分析,预测分析了铸件浇注过程中可能由金属液充型流动行为所引起的铸件缺陷。同时针对厚度分别为20cm及60cm的两板件进行了铸造数值模拟,并将数值模拟结果与水力模拟结果进行了对比,分析了各自的优缺点。