Modelowanie procesu krystalizacji wybranych stopów metali nieżelaznych za pomocą programu FLUENT

• Autorzy: Połcik H. , Byrski W. , Zawada B. , Murawski M.

Warianty tytułu

EN

Modeling of solidification process in selected alloy of non ferrum metals by the use of software package FLUENT

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono metodykę modelowania matematycznego i badania symulacyjne procesu krystalizacji stopu aluminium AK9, jak również eksperymenty fizyczne na rzeczywistych wytopach. Do symulacji numerycznej wykorzystano komercyjny program FLUENT, dostępny na komputerach Centrum CYFRONET. W czasie eksperymentów fizycznych wytopów, sterowano chłodzeniem dla zmian czasu krystalizacji i badano wielkość DAS charakteryzującą jakość struktury otrzymywanego materiału. Analizowano wpływ chłodzenia przy stosowaniu wody i oleju. Przyjęto, że różnica między czasem osiągnięcia temperatury solidus, a czasem osiągnięcia temperatury likwidus jest czasem krystalizacji. Dla zmian czasu krystalizacji zmieniano również przewodność cieplną masy formierskiej. Uzyskano dużą zbieżność wyników numerycznych z rzeczywistymi.

EN

In the paper methodology of mathematical modeling and simulation methods of solidification process in AK9 aluminum alloy were presented as well as physical experiments based on real casting process. For numerical simulations commercial software package FLUENT available on CYFRONET Center supercomputers was used. During physical casting experiments for changing of solidification time the control of cooling process was performed and DAS value - which characterizes the structure of material was examined. The influence of water and oil for cooling process was analyzed. It has been assumed that the difference between the time required by the system to reach its solidus temperature and the time required to reach its liquidus temperature is the time of solidification. For changing of solidification time it was decided to increase the value of the molding sand thermal conductivity, as well. Strong similarities in the process dynamics were obtained between physical system and the model.

Słowa kluczowe

PL

czas krystalizacji; stop aluminium; program Fluent

EN

solidification time; aluminum alloy; software package FLUENT

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Automatyka / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
• Rocznik: 2009
• Tom: T. 13, z. 1
• Strony: 55--64
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Połcik H.

• Katedra Automatyki, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

autor

Byrski W.

• Katedra Automatyki, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

autor

Zawada B.

• Katedra Automatyki, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

autor

Murawski M.

• Katedra Automatyki, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

Bibliografia

• [1] Mochnacki B., Suchy J.S.: Numerical methods in computations of foundry processes. Cracow, PFTA 1995
• [2] Majchrzak E., Mochnacki B.: Application of the BEM in the thermal theory of foundry. Engineering Analysis with Boundary Elements, 1995, No 16
• [3] Fraś E., Kapturkiewicz W., Lopez H.F.: Macro and micro modelling of the solidification cinetics of casting. AFS Transactions 1993
• [4] Rappaz M., Gandin Ch.-A., Jacot A., Charbon Ch.: Modeling of microstructure formation. Modeling of Casting, Welding and Advanced Solidification Processes - VII, M. Cross, J. Campbell (eds.), TMS 1995
• [5] Kapturkiewicz W., Fraś E., Burbelko A.A.: Modelling of The Austenitizing Process in Cast Iron With Pearlitic Matrix. The 5th International Conference Simulation Designing and Control of Foundry Processes, Kraków-Aachen-Sofia, 2006, FOCOMP '06, Kraków 2006
• [6] Marukovich E.I., Branovitsky A.M., Lebedinsky Y.A., Zakharov I.L.: Grain Growth Modelling For Continuous Casting Ingots ofAlsi Eutectic. The 5th International Conference Simulation Designing and Control of Foundry Processes, Kraków-Aachen-Sofia, 2006, FOCOMP '06, Kraków 2006
• [7] Majchrzak E., Mochnacki B., Szopa R.: Identification of Micro/Macro Solidification Model Parameters. The 5th International Conference Simulation Designing and Control of Foundry Processes, Kraków-Aachen-Sofia, 2006, FOCOMP '06, Kraków 2006
• [8] Bieniasz S., Kluska-Nawarecka S., Cetnarowicz K., Nawarecki E., Połcik H.: Simulation Agent Model in Designing and Control Solidification Casting Process. The 5th International Confe-rence Simulation Designing and Control of Foundry Processes, Kraków-Aachen-Sofia, 2006, FO-COMP '06, Kraków 2006
• [9] Tadeusiewicz R., Połcik H.: Applicability of Neural Models For Monitoring And Control Of Selected Foundry Processes. The 5th International Conference Simulation Designing and Control of Foundry Processes, Kraków-Aachen-Sofia, 2006, FOCOMP '06, Kraków 2006
• [10] Byrski W., Mitkowski M.: Computer control systems in foundry processes. The 5th International Conference Simulation Designing and Control of Foundry Processes, Kraków-Aachen-Sofia, 2006, FOCOMP '06, Kraków 2006