[發(fā)明專利]加壓凝固過程鑄錠和鑄型界面換熱系數(shù)的確定方法及系統(tǒng)在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010945671.0 | 申請日： | 2020-09-10 |
| 公開（公告）號： | CN111855739A | 公開（公告）日： | 2020-10-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李花兵;朱紅春;何志禹;馮浩;姜周華;張樹才 | 申請（專利權(quán)）人： | 東北大學 |
| 主分類號： | G01N25/20 | 分類號： | G01N25/20;G06F30/20 |
| 代理公司： | 北京方圓嘉禾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11385 | 代理人： | 王月松 |
| 地址： | 110819 遼寧*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 加壓 凝固 過程 鑄錠 鑄型 界面 系數(shù) 確定 方法 系統(tǒng) | ||
1.一種加壓凝固過程鑄錠和鑄型界面換熱系數(shù)的確定方法，其特征在于，包括：
獲取加壓凝固過程鑄型的溫度數(shù)據(jù)、鑄錠的溫度數(shù)據(jù)、鑄錠表面位移和鑄型內(nèi)壁位移；
根據(jù)所述鑄型的溫度數(shù)據(jù)以及鑄錠的溫度數(shù)據(jù)確定鑄錠表面溫度、鑄型內(nèi)表面溫度以及界面總換熱系數(shù)；
根據(jù)所述鑄錠表面溫度、鑄型內(nèi)表面溫度以及所述界面總換熱系數(shù)確定所述鑄型和鑄錠間氣隙的平均尺寸；
根據(jù)所述鑄錠表面位移和所述鑄型內(nèi)壁位移確定所述鑄型和鑄錠間固相收縮引起的氣隙尺寸；
根據(jù)所述鑄錠表面溫度、鑄型內(nèi)表面溫度以及所述界面總換熱系數(shù)確定輻射傳熱系數(shù)的占比；
根據(jù)所述鑄型和鑄錠間氣隙的平均尺寸和所述鑄型和鑄錠間固相收縮引起的氣隙尺寸確定氣隙傳導傳熱系數(shù)的占比；
根據(jù)所述輻射傳熱系數(shù)的占比和所述氣隙傳導傳熱系數(shù)的占比確定固固接觸或微氣隙傳導傳熱系數(shù)的占比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加壓凝固過程鑄錠和鑄型界面換熱系數(shù)的確定方法，其特征在于，所述根據(jù)所述鑄型的溫度數(shù)據(jù)以及鑄錠的溫度數(shù)據(jù)確定鑄錠表面溫度、鑄型內(nèi)表面溫度以及界面總換熱系數(shù)，具體包括：
根據(jù)所述鑄型的溫度數(shù)據(jù)以及鑄錠的溫度數(shù)據(jù)，利用公式和公式確定鑄錠表面溫度、鑄型內(nèi)表面溫度以及界面總換熱系數(shù)；
其中，r為鑄錠的半徑，m；R為鑄錠的最大半徑，m；k為鑄錠的導熱系數(shù)，W/m·K；T為鑄錠的溫度，K；q為內(nèi)熱源，J；hi為鑄錠/鑄型間的界面總換熱系數(shù)，W/m2·K；Tw,i和Tw,m分別為鑄錠的表面溫度和鑄型的內(nèi)表面溫度，K；hi,0為前一步迭代的界面總換熱系數(shù)，W/m2·K；T(hi,0)為所對應(yīng)溫度場的計算值，K；Tm,n為n號熱電偶測量的鑄錠和鑄型的溫度數(shù)據(jù)，K；β為規(guī)則化因子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種加壓凝固過程鑄錠和鑄型界面換熱系數(shù)的確定方法，其特征在于，所述根據(jù)所述鑄錠表面溫度、鑄型內(nèi)表面溫度以及所述界面總換熱系數(shù)確定所述鑄型和鑄錠間氣隙的平均尺寸，具體包括：
利用公式確定所述鑄型和鑄錠間氣隙的平均尺寸；其中，ki為氣隙內(nèi)介質(zhì)的導熱系數(shù)，W/m·K；σ為Stefan-Boltzman常數(shù)；εi和εm分別為鑄錠和鑄錠的輻射系數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種加壓凝固過程鑄錠和鑄型界面換熱系數(shù)的確定方法，其特征在于，所述根據(jù)所述鑄錠表面位移和所述鑄型內(nèi)壁位移確定所述鑄型和鑄錠間固相收縮引起的氣隙尺寸，具體包括：
利用公式dmax＝dL1+dL2確定所述鑄型和鑄錠間固相收縮引起的氣隙尺寸；其中，dL1和dL2分別為所述鑄錠表面位移和所述鑄型內(nèi)壁位移。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種加壓凝固過程鑄錠和鑄型界面換熱系數(shù)的確定方法，其特征在于，所述根據(jù)所述鑄錠表面溫度、鑄型內(nèi)表面溫度以及所述界面總換熱系數(shù)確定輻射傳熱系數(shù)的占比，具體包括：
利用公式確定輻射傳熱系數(shù)的占比；其中，fr為輻射傳熱系數(shù)的占比。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種加壓凝固過程鑄錠和鑄型界面換熱系數(shù)的確定方法，其特征在于，所述根據(jù)所述鑄型和鑄錠間氣隙的平均尺寸和所述鑄型和鑄錠間固相收縮引起的氣隙尺寸確定氣隙傳導傳熱系數(shù)的占比，具體包括：
利用公式確定氣隙傳導傳熱系數(shù)的占比；其中，fgap為氣隙傳導傳熱系數(shù)的占比。
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