TIG焊流动、传热及界面跟踪动网格数值模拟
来源期刊：东北大学学报(自然科学版)2017年第10期
论文作者：李林敏 李宝宽 刘立超 曹霞
文章页码：1411 - 2845
关键词：数值模拟;电弧等离子体;磁流体力学;界面跟踪;动网格;
摘 要：基于磁流体力学（magnetohydrodynamics,MHD）模型,采用动网格技术（dynamic mesh method,DMM）跟踪电弧-熔池界面,建立了钨极惰性气体（tungsten insert gas,TIG）保护焊过程耦合流动、传热、凝固熔化及动网格界面跟踪的数学模型.首先计算自由燃弧,得到了准确的弧区速度、温度及压力等参数.然后分别验证了熔池内电磁力、热浮力、等离子流曳力和Marangoni力4个驱动力.考虑上述电弧-熔池相互作用,基于压力的动态平衡跟踪界面,计算了304不锈钢TIG焊过程,得到了等离子体冲击造成的熔池中央下凹及边缘上凸现象.结果表明,本模型可以得到更准确的界面及熔池形状.
李林敏1,2，李宝宽1，刘立超1，曹霞3
1. 东北大学冶金学院2. 河海大学能源与电气学院3. 国家电网椒江供电公司
摘 要：基于磁流体力学（magnetohydrodynamics,MHD）模型,采用动网格技术（dynamic mesh method,DMM）跟踪电弧-熔池界面,建立了钨极惰性气体（tungsten insert gas,TIG）保护焊过程耦合流动、传热、凝固熔化及动网格界面跟踪的数学模型.首先计算自由燃弧,得到了准确的弧区速度、温度及压力等参数.然后分别验证了熔池内电磁力、热浮力、等离子流曳力和Marangoni力4个驱动力.考虑上述电弧-熔池相互作用,基于压力的动态平衡跟踪界面,计算了304不锈钢TIG焊过程,得到了等离子体冲击造成的熔池中央下凹及边缘上凸现象.结果表明,本模型可以得到更准确的界面及熔池形状.
关键词：数值模拟;电弧等离子体;磁流体力学;界面跟踪;动网格;
