Моделирование гидродинамики и теплообмена при кристаллизации слитков электронно-лучевого переплава

Abstract

Рассмотрена сопряженная модель теплообмена и гидродинамики при затвердевании слитка электронно-лучевого переплава (ЭЛП). Модель базируется на уравнении конвективно-кондуктивного переноса энергии и полной системе уравнений Навье-Стокса с учетом термогравитационной, термокапиллярной и вынужденной конвекций, обусловленных сливом металла из промежуточной емкости. Методами компьютерного моделирования проанализирована тепловая и гидродинамическая обстановка в кристаллизующемся слитке ЭЛП цилиндрической формы.

Conjugate model of heat exchange and hydrodynamics in solidification of the electron beam remelted (EBR) ingot is considered. The model is based on the equation of a convective-conductive transfer of energy and a full system of Navier-Stokes equations with allowance for a thermogravitational, thermocapillary and forced convection which is caused by a metal pouring from the intermediate crucible. Heat and hydrodynamic situation in a solidifying EBR cylindrical ingot was analyzed using the methods of a computer modelling.