树枝晶前沿热电磁流体动力学效应的研究

致谢

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 定向凝固技术

1.2 磁流体动力学

1.2.1 磁流体动力学的基本方程

1.2.2 物态方程

1.3 磁场作用下定向凝固技术

1.3.1 抑制对流

1.3.2 热电磁流体动力学效应

1.3.3 稳恒磁场对凝固过程影响的研究现状

1.4 定向凝固过程的数值模拟

1.5 本文研究内容及意义

2 数学模型的建立

2.1 物理描述

2.2 几何描述

2.3 数学模型的假设条件

2.4 凝固界面内部热电流

2.5 控制方程及边界条件

2.5.1 控制方程

2.5.2 边界条件

2.5.3 文中参数

3 求解方法

3.1 常用数值计算方法

3.1.1 有限差分法

3.1.2 有限元法

3.1.3 有限体积法

3.1.4 边界元法

3.2 控制方程的离散化

3.3 离散方程的耦合式解法

3.4 代数方程组的求解

4 计算结果及分析

4.1 计算精度分析

4.2 不同磁场强度下的液相流动

4.2.1 弱磁场下的液相流动

4.2.2 强磁场下的液相流动

4.2.3 热电磁力与电磁力

4.3 温度梯度对液相流动的影响

4.4 凝固速度对液相流动的影响

5 讨论

5.1 液相流动对金属凝固组织的影响

5.2 TEMHD 效应对Al-Cu 合金显微组织的影响

5.3 TEMHD 效应对界面稳定性的影响

结论

参考文献

附录A 符号表

作者简历

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