Zastosowanie metody elementów skończonych do modelowania próby lejności

W pracy podano model matematyczny i numeryczny krzepnięcia metalu w cylindrycznym kanale próby lejności w procesie jego wypełniania. Oceniano wpływ parametrów zalewania (prędkości i temperatury), intensywności odpływu ciepła, własności termofizycznych zalewanego metalu i formy na przepływ ciekłego metalu oraz moment jego zatrzymania. Uwzględniono wzajemną zależność zjawisk cieplnych i dynamicznych. Pola prędkości otrzymano z rozwiązania równań Naviera-Stokesa i równania ciągłości, natomiast pola temperatury z rozwiązania równania przewodnictwa ciepła z członem konwekcyjnym. Parametry termofizyczne stopu AlCu, przyjęte do obliczeń, uzależniono od temperatury. Postawione zadanie rozwiązano metodą elementów skończonych.

---

In the paper, a mathematical and a numerical model of the metal solidification process in a cylindrical channel of fluidity test during its filling, has been proposed. The influence of pouring parameters (the velocity and the temperature), rate of heat transfer, thermophysical properties of metal pouring and mould, on molten metal flow and its stopping moment were estimated. Mathematical model takes into consideration interdependence of thermal and dynamical phenomena. Velocity fields were obtained by solving the Navier-Stokes equations and the continuity equation, while the thermal fields were obtained by solving the equation of heat conductivity containing the convection term. The changes in the thermophysical parameters, with respect to temperature, were taken into consideration. The problem was solved by the finite element method.