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泡沫金属制备工艺中气──液两相流动及泡沫演化机理研究

批准号51006049 学科分类工程热物理相关交叉领域 ( E0608 )
项目负责人李科 负责人职称教授 依托单位内蒙古科技大学
资助金额21.00
万元
项目类别青年科学基金项目 研究期限2011 年 01 月 01 日 至
2013 年 12 月 31 日
中文主题词稀土;泡沫金属;气──液两相流;泡沫演化机理;复杂流体
英文主题词

摘要

中文摘要 通过理论分析、数值模拟及实验测试研究,对添加稀土元素的泡沫金属制备工艺中的热物理问题及泡沫演化机理进行系统和深入的研究。将工艺过程中金属熔体──气泡两相流过程与液态金属泡沫演化过程衔接起来,利用多尺度方法进行多维数值模拟研究及理论分析。建立气泡在金属熔体中的湍流气液两相流动过程以及气泡群的形成、演化、泡沫析液、生长、凝固等主要环节的完整的数学模型。同时进行真实泡沫铝合金(添加稀土元素)的发泡实验,对样品进行MRI测试分析。掌握熔体吹气发泡两相流和金属泡沫演化的微观机理,总结出宏观的特点和规律;并且通过创新性成果,形成金属熔体泡沫──气泡湍流两相流理论和泡沫金属成型过程中泡沫演化动力学的新知识。提出对泡沫金属的胞元拓扑结构及尺寸和分布均匀度进行优化控制的有效途径,为空气发泡法生产泡沫金属材料提供可靠的科学依据和预测模型。
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成果

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