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    基于體積平均法的NH4Cl水溶液凝固行為研究

    李日 周黎明 潘紅 王健

    李日, 周黎明, 潘紅, 王健. 基于體積平均法的NH4Cl水溶液凝固行為研究[J]. 工程科學學報, 2015, 37(8): 1008-1016. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2015.08.006
    引用本文: 李日, 周黎明, 潘紅, 王健. 基于體積平均法的NH4Cl水溶液凝固行為研究[J]. 工程科學學報, 2015, 37(8): 1008-1016. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2015.08.006
    LI Ri, ZHOU Li-ming, PAN Hong, WANG Jian. Study on the solidification process of NH4Cl aqueous solution by volume-averaged method[J]. Chinese Journal of Engineering, 2015, 37(8): 1008-1016. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2015.08.006
    Citation: LI Ri, ZHOU Li-ming, PAN Hong, WANG Jian. Study on the solidification process of NH4Cl aqueous solution by volume-averaged method[J]. Chinese Journal of Engineering, 2015, 37(8): 1008-1016. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2015.08.006

    基于體積平均法的NH4Cl水溶液凝固行為研究

    doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2015.08.006
    基金項目: 

    國家重點基礎研究發展計劃資助項目(2011CB610402)

    國家自然科學基金資助項目(51475138)

    詳細信息
      通訊作者:

      李日,E-mail:sdzllr@163.com

    • 中圖分類號: TG244

    Study on the solidification process of NH4Cl aqueous solution by volume-averaged method

    • 摘要: 根據合金凝固理論和體積平均多相模型,對NH4Cl-70%H2O凝固過程進行了數值模擬和實驗驗證.雖然研究者已研究過NH4Cl-70%H2O凝固過程,但是只針對單個現象進行分析,比如通道偏析的形成、對流形式以及晶粒的形成.在前人研究的基礎上,本文首次通過數值模擬和實驗對比兩種手段相結合的方式全面地研究了氯化銨水溶液凝固整個計算域的全部現象,尤其再現了等軸晶在鑄錠中的下落漂移現象以及由此引起的對流,并且更深入地探究了偏析的形成原因.通過計算發現等軸晶從型壁處沉降并逐漸向鑄型底部積聚,直到體積分數達到一臨界值后,柱狀晶停止生長,完成柱狀晶向等軸晶轉化過程.由于溶質再分配,底部晶粒集中的區域形成了負偏析,在尚未凝固的上部區域形成較大范圍的正偏析.通過實驗驗證發現,等軸晶在鑄錠中的下落漂移現象和對流形式的預測值與實驗值較為一致,從而全面揭示出凝固過程中固相的移動和對流是產生宏觀偏析的關鍵因素.

       

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    出版歷程
    • 收稿日期:  2014-01-11
    • 網絡出版日期:  2021-07-10

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