[发明专利]超声及旋流场下熔体中净化气泡瞬态运动模型构建方法

摘要

超声及旋流场下熔体中净化气泡瞬态运动模型构建方法，属于铝合金熔体质量净化领域，具体涉及一种超声及旋流场下熔体中净化气泡瞬态运动模型构建方法。本发明针对现有的运动模型的缺陷，提供了一种在超声及旋流场中能够为运动模型提供理论支撑、能够得到任意时刻下净化气泡运动轨迹的净化气泡瞬态运动模型构建方法。本发明所涉及的超声及旋流场下熔体中净化气泡瞬态运动模型构建方法，建模前进行假设：构建超声及旋流场下熔体中净化气泡瞬态运动模型的完整运动方程；净化气泡运动模型进行仿真分析。本发明尤其适用于实现航空航天、信息产业、交通运载等对铝合金构件的质量要求高的技术领域。

主权项

1.超声及旋流场下熔体中净化气泡瞬态运动模型构建方法，其特征在于，它包括以下步骤：步骤一、建模前，进行如下假设：①任意条件影响下熔体中气泡保持球形；②旋转搅拌只引起液相水平方向圆周运动，即在超声及旋流场的复合场影响下，流体竖直方向的速度为0，水平方向运动速度随旋转速率的改变而改变；③不考虑气泡间相互作用；④本过程处于恒温绝热状态；步骤二、构建超声及旋流场下熔体中净化气泡瞬态运动模型的完整运动方程为：竖直方向:径向:横向:式(36)中，为净化气泡距离液面深度的导数；净化气泡竖直方向速度；R为净化气泡半径；g为重力加速度；C_Dh为竖直方向的阻力系数；v_bh为净化气泡在竖直方向的分速度；为净化气泡在竖直方向分速度的导数；为净化气泡径向运动距离关于时间t的二阶导；C_Dr为径向阻力系数；为净化气泡径向运动距离关于时间t的导数；ω_L为流体转速；r为净化气泡径向运动的距离；r＝r(t)；ρ_L为液相流体密度；p_L为液相流体中泡壁表面压力；p_∞为流体中无穷处的压力，p_atm为标准大气压；p_∞≈p_atm；θ为净化气泡运动转过的角度，其中θ＝θ(t)；为净化气泡运动转过角度关于时间t的二阶导数；C_Dθ为横向阻力系数；θ₀为净化气泡运动角度的初始值，θ₀＝0；步骤三、超声及旋流场下熔体中净化气泡运动模型进行仿真分析。