搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

电磁悬浮条件下液态Fe50Cu50合金的对流和凝固规律研究

林茂杰 常健 吴宇昊 徐山森 魏炳波

电磁悬浮条件下液态Fe50Cu50合金的对流和凝固规律研究

林茂杰, 常健, 吴宇昊, 徐山森, 魏炳波
PDF
导出引用
导出核心图
  • 基于轴对称电磁悬浮模型,理论计算了二元Fe50Cu50合金熔体内部的磁感应强度和感应电流,分析了其时均洛伦兹力分布特征,进一步耦合Navier-Stokes方程组计算求解了合金熔体内部流场分布规律.计算结果表明,电磁悬浮状态下合金内部流场呈现环形管状分布,并且电流强度、电流频率或合金过冷度的增加,均会导致熔体内部流动速率峰值减小,平均流动速率增大,并使流动速率大于100 mm·-1区域显著增大.通过与静态凝固实验对比发现,电磁悬浮条件下熔体中强制对流使得合金内部富Fe和富Cu区的相界面呈波浪状起伏形貌,并且富Cu相颗粒在熔体上部分出现的概率增加.
      通信作者: 常健, jchang@nwpu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51401167,51327901)和中央高校基本科研业务费专项资金(批准号:3102015ZY097)资助的课题.
    [1]

    Seidel A, Soellner W, Stenzel C 2011 4th International Symposium on Physical Sciences in Space Bonn, Germany, July 11-15, 2011 p1

    [2]

    Daun K J 2016 Metall. Mater. Trans. A 47 3300

    [3]

    Chang J, Wang H P, Zhou K, Wei B 2012 Appl. Phys. A 109 139

    [4]

    Ma W Z, Ji C C, Li J G 2002 Acta Phys. Sin. 51 2233 (in Chinese)[马伟增, 季诚昌, 李建国 2002 物理学报 51 2233]

    [5]

    Wang H P, Chang J, Wei B 2009 J. Appl. Phys. 106 033506

    [6]

    Brillo J, Lohofer G, Schmidt-Hohagen F, Schneider S, Egry I 2006 Int. J. Mater. Prod. Tec. 26 247

    [7]

    Zhang L B, Dai F P, Xiong Y Y, Wei B B 2005 Acta Phys. Sin. 54 419 (in Chinese)[张蜡宝, 代富平, 熊予莹, 魏炳波 2005 物理学报 54 419]

    [8]

    Lu X Y, Cao C D, Kolbe M, Wei B, Herlach D M 2005 Meas. Sci. Technol. 16 394

    [9]

    Sneyd A, Moffatt H 1982 J. Fluid. Mech. 117 45

    [10]

    Okress E, Wroughton D, Comenetz G, Brace P, Kelly J 1952 J. Appl. Phys. 23 545

    [11]

    Spitans S, Jakovics A, Baake E, Nacke B 2013 Metall. Mater. Trans. B 44 593

    [12]

    Dughiero F, Baake E, Forzan M, Bojarevics V, Roy A, Pericleous K 2011 Compel. 30 1455

    [13]

    Feng L, Shi W Y 2015 Metall. Mater. Trans. B 46 1895

    [14]

    Menter F R 1994 AIAA J. 32 8

    [15]

    Cho Y C, Kim B S, Yoo H, Kim J Y, Lee S, Lee Y H, Lee G W, Jeong S Y 2014 Cryst. Eng. Comm. 16 7575

    [16]

    Lee G W, Jeon S, Kang D H 2013 Cryst. Growth. Des. 13 1786

    [17]

    Gntherodt H J, Hauser E, Knzi H, Mller R 1975 Phys. Lett. 54 291

    [18]

    Gale W F, Totemeier T C 2004 Smithells Metals Reference Book (Vol. 8) (Netherlands:Elsevier Butterworth-Heinemann) P14-1-P14-29

    [19]

    Munitz A, Venkert A, Landau P, Kaufman M J, Abbaschian R 2012 J. Mater. Sci. 47 7955

    [20]

    Luo S B, Wang W L, Chang J, Xia Z C, Wei B 2014 Acta Mater. 69 355

    [21]

    Zhao J Z, Li H L, Zhao L 2009 Acta Metall. Sin. 45 1435

  • [1]

    Seidel A, Soellner W, Stenzel C 2011 4th International Symposium on Physical Sciences in Space Bonn, Germany, July 11-15, 2011 p1

    [2]

    Daun K J 2016 Metall. Mater. Trans. A 47 3300

    [3]

    Chang J, Wang H P, Zhou K, Wei B 2012 Appl. Phys. A 109 139

    [4]

    Ma W Z, Ji C C, Li J G 2002 Acta Phys. Sin. 51 2233 (in Chinese)[马伟增, 季诚昌, 李建国 2002 物理学报 51 2233]

    [5]

    Wang H P, Chang J, Wei B 2009 J. Appl. Phys. 106 033506

    [6]

    Brillo J, Lohofer G, Schmidt-Hohagen F, Schneider S, Egry I 2006 Int. J. Mater. Prod. Tec. 26 247

    [7]

    Zhang L B, Dai F P, Xiong Y Y, Wei B B 2005 Acta Phys. Sin. 54 419 (in Chinese)[张蜡宝, 代富平, 熊予莹, 魏炳波 2005 物理学报 54 419]

    [8]

    Lu X Y, Cao C D, Kolbe M, Wei B, Herlach D M 2005 Meas. Sci. Technol. 16 394

    [9]

    Sneyd A, Moffatt H 1982 J. Fluid. Mech. 117 45

    [10]

    Okress E, Wroughton D, Comenetz G, Brace P, Kelly J 1952 J. Appl. Phys. 23 545

    [11]

    Spitans S, Jakovics A, Baake E, Nacke B 2013 Metall. Mater. Trans. B 44 593

    [12]

    Dughiero F, Baake E, Forzan M, Bojarevics V, Roy A, Pericleous K 2011 Compel. 30 1455

    [13]

    Feng L, Shi W Y 2015 Metall. Mater. Trans. B 46 1895

    [14]

    Menter F R 1994 AIAA J. 32 8

    [15]

    Cho Y C, Kim B S, Yoo H, Kim J Y, Lee S, Lee Y H, Lee G W, Jeong S Y 2014 Cryst. Eng. Comm. 16 7575

    [16]

    Lee G W, Jeon S, Kang D H 2013 Cryst. Growth. Des. 13 1786

    [17]

    Gntherodt H J, Hauser E, Knzi H, Mller R 1975 Phys. Lett. 54 291

    [18]

    Gale W F, Totemeier T C 2004 Smithells Metals Reference Book (Vol. 8) (Netherlands:Elsevier Butterworth-Heinemann) P14-1-P14-29

    [19]

    Munitz A, Venkert A, Landau P, Kaufman M J, Abbaschian R 2012 J. Mater. Sci. 47 7955

    [20]

    Luo S B, Wang W L, Chang J, Xia Z C, Wei B 2014 Acta Mater. 69 355

    [21]

    Zhao J Z, Li H L, Zhao L 2009 Acta Metall. Sin. 45 1435

  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  1059
  • PDF下载量:  124
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2017-02-08
  • 修回日期:  2017-05-05
  • 刊出日期:  2017-07-05

电磁悬浮条件下液态Fe50Cu50合金的对流和凝固规律研究

  • 1. 西北工业大学应用物理系, 西安 710072
  • 通信作者: 常健, jchang@nwpu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51401167,51327901)和中央高校基本科研业务费专项资金(批准号:3102015ZY097)资助的课题.

摘要: 基于轴对称电磁悬浮模型,理论计算了二元Fe50Cu50合金熔体内部的磁感应强度和感应电流,分析了其时均洛伦兹力分布特征,进一步耦合Navier-Stokes方程组计算求解了合金熔体内部流场分布规律.计算结果表明,电磁悬浮状态下合金内部流场呈现环形管状分布,并且电流强度、电流频率或合金过冷度的增加,均会导致熔体内部流动速率峰值减小,平均流动速率增大,并使流动速率大于100 mm·-1区域显著增大.通过与静态凝固实验对比发现,电磁悬浮条件下熔体中强制对流使得合金内部富Fe和富Cu区的相界面呈波浪状起伏形貌,并且富Cu相颗粒在熔体上部分出现的概率增加.

English Abstract

参考文献 (21)

目录

    /

    返回文章
    返回