Computer simulation of the filling and solidification of a gravity die casting

The paper deals with the influence of liquid metal movement on the solidification process of castings in metal moulds (gravity dies). The descriptions of the solidification process takes thermal and flow phenomena into account, because the movement of liquid metal has an essential influence on the kinetics of solidification at the beginning of the process. A mould filled by pouring from above was considered. The velocity fields were obtained by solving the Navier-Stokes system of equations and the equation of flow continuity, while temperature fields were obtained using the Fourier-Kirchhoff equation with the convective term. The stated problem was solved using the finite element method.

---

Praca dotyczy wpływu ruchów ciekłego metalu na proces krzepnięcia odlewów w formach metalowych (kokilach). Opis procesu krzepnięcia uwzględnia zjawiska cieplne i przepływowe, gdyż w początkowym stadium procesu ruch ciekłego metalu ma istotny wpływ na kinetykę krzepnięcia. Rozważano wypełnianie kokili zalewanej od góry. Pola prędkości otrzymano z rozwiązania układu równań Naviera-Stokesa i równania ciągłości przepływu, natomiast pola temperatury z rozwiązania równania Fouriera-Kirchhoffa z członem konwekcyjnym. Postawione zadanie rozwiązano metodą elementów skończonych.