FEM-SPH耦合算法模拟铝液粒化的动态过程
Numerical simulation for the dynamic process of aluminum liquid granulation with the algorithm of coupled FEM- SPH作者机构:北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室北京100083 北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083
出 版 物:《材料科学与工艺》 (Materials Science and Technology)
年 卷 期:2013年第21卷第5期
页 面:1-7页
核心收录:
学科分类:08[工学] 0806[工学-冶金工程] 0805[工学-材料科学与工程(可授工学、理学学位)] 080601[工学-冶金物理化学] 0702[理学-物理学]
基 金:国家自然科学基金资助项目(51034008 51004012) 中国博士后科学基金项目(20100480202) 中央高校基本科研业务费专项资金资助(FRF-TP-12-026A)
摘 要:针对传统基于网格方法不能有效模拟大变形问题的现状,本文引入SPH(Smoothed Particle Hydrodynamic)方法模拟液态钢渣(文中简称液渣)与粒化轮的碰撞过程.因液渣物性参数尚不完善,故以铝液代替并使用SPH方法建模,粒化轮则用FEM(Finite Element Method)建模,并通过接触算法实现***的耦合,研究了粒化轮转速、铝液的流速等因素对碰撞过程铝液液滴体积大小的影响.模拟结果表明:当SPH粒子承载质量为2.04×10-4ks时,粒化轮转速达到900rad/min;粒化前铝液流速为1m/s时粒化效果较好且体积多分布在1330~1930mm3;碰撞后粒子运动速度多集中在5~25m/s.