聂红
- 作品数：7 被引量：10H指数：2
- 供职机构：北京科技大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：化学工程动力工程及工程热物理金属学及工艺更多>>
- 二元合金凝固过程微尺度热质传输的影响分析
- 2006年
- 针对二元合金凝固的微观偏析现象建立一维平面枝晶模型,考虑溶质在固相中有限扩散,液相完全扩散的情况。通过模拟计算,比较分析了Al-Cu和Fe-C合金微观偏析的特点,并讨论了不同凝固速度以及溶质扩散系数随温度变化与否对微观偏析的影响。分析结果表明,温度场的影响是不可忽略的,应该在研究中予以考虑。
- 聂红冯妍卉张欣欣张燎原
- 关键词：二元合金微观偏析
- 氯化铵水溶液定向凝固实验的传热分析被引量：6
- 2007年
- 选用类合金NH4Cl-H2O二元溶液进行垂直定向凝固实验研究,再现过共晶合金结晶过程,测量记录凝固过程中的温度场和固、液相界面位置;重点分析了两相区的传热特性,包括局部热流和释放潜热,并尝试用实验数据与数值计算相结合的方法确定两相区局部固相分数与温度的关系曲线。研究表明:在结晶过程中,各点温度呈线性下降,局部热流在进入两相状态后达到峰值;各相区内温度梯度恒定,但相界面附近温度梯度变化显著。两相区凝固过程中,先期潜热释放总量大,总凝固分数大,两相区厚度迅速增长;随后总凝固分数随相界面迅速上移而急剧下降,经历准稳态过程后再缓慢上升。溶液沿凝固方向分层,NH4Cl质量分数逐渐增大,相应结晶温度逐渐升高。
- 张国志冯妍卉张欣欣聂红
- 关键词：传热
- 定向凝固过程中的流动效应被引量：1
- 2008年
- 在类合金(NH4Cl-H2O溶液)定向凝固晶体生长实验装置上,利用30μm煤粉作示踪粒子,再现糊状区内微通道流以及通道出口处的流体流动,并测算了各处流体的瞬时速率.分析认为:凝固初期,糊状区内固相体积分数较大,内部流体流动受阻;随着固相体积分数减少,糊状区孔隙率增大,流体充分发展;当平均固相体积分数降至0.42,接近最小值0.38时,当量雷诺数达到临界值(247),糊状区内形成微通道;随着通道宽度逐渐扩大,液相区内热流体进入微通道.微通道内稀冷液体向上流,浓热液体向下流,促使通道内溶液再结晶.
- 张国志冯妍卉张欣欣聂红
- 关键词：定向凝固微通道再结晶
- 定向凝固宏微观热质传递及双扩散流作用
- 针对氯化铵水溶液定向凝固实验,从枝晶微尺度到宏观尺度耦合模拟了相变热质传递过程,并考察了双扩散流的影响。研究结果表明,NH4Cl-H20溶液的枝晶微界面浓度变化与非平衡态的谢尔方程趋于一致.两相区内液相率较高,易于流动的...
- 冯妍卉聂红张欣欣
- 关键词：热质传递定向凝固数值模拟
- 文献传递
- 二元合金凝固过程枝晶结构尺度热质传输的影响分析
- 本文针对二元合金凝固的微观偏析现象，建立了一维平面枝晶模型。文章通过模拟计算,比较分析了Al-Cu和Fe-C合金微观偏析的特点,并讨论了不同凝固速度以及溶质扩散系数随温度变化与否对微观偏析的影响。分析结果表明,温度场的影...
- 聂红冯妍卉张欣欣张燎原
- 关键词：合金凝固
- 合金凝固传热传质宏微观耦合数值研究及验证
- 2006年
- 建立了描述二元合金凝固的平面枝晶一维微观偏析数学模型,考虑溶质在固相中有限扩散,在液相中完全扩散。通过数值模拟,分析比较了A l-Cu和F e-C合金的微观偏析特性。同时,进一步将微观数值模型与宏观凝固实验的传热传质数学模型相耦合,实现了凝固宏微观复合尺度的全数值模拟。研究表明,数值计算结果与实验数据吻合良好,证明微观模型能较准确地反映微观质量传输并能可靠地与宏观相变传热传质模型相耦合。此外,从微观到宏观的计算结果都说明F e-C合金的凝固过程几乎接近平衡凝固。
- 聂红冯妍卉张欣欣
- 关键词：合金凝固传热传质微观偏析枝晶
- 定向凝固宏微观热质传递及双扩散流作用被引量：3
- 2008年
- 针对氯化铵水溶液定向凝固实验,从枝晶微尺度到宏观尺度耦合模拟了相变热质传递过程,并考察了双扩散流的影响。研究结果表明,NH_4Cl-H_2O溶液的枝晶微界面浓度变化与非平衡态的谢尔方程趋于一致。两相区内液相率较高,易于流动的产生;热浮升力形成逆时针回流,溶质浮升力形成顺时针回流;热浮升力作用大于溶质浮升力。但双扩散流几乎不影响凝固沿着结晶室高度方向进行的一维定向特性。数值模拟中低估了两相区的渗透率,是造成两相区厚度模拟结果小于实验值的原因.
- 冯妍卉聂红张欣欣
- 关键词：定向凝固相变传热传质
