Ứng dụng phần mềm Fluent mô phỏng quá trình đúc liên tục

2.4.3. Một số kết quả tính toán bằng Fluent

   Các kết quả tính toán mô phỏng bằng phần mềm Fluent được thể hiện trên các hình 9, 10, 11 và bảng 1.

Hình 9. Nhiệt dodọ cá đường 5, 10, 15, 20 (mm)biểu diễn bằng Fluent

Hình 10. Trường nhiệt độ mặt cắt dọ thỏi

Hình 11. Tỷ phần cá pha rắn và lỏng tại mặt cắt chính giữa thỏi

Khoảng cách (m)	Đường mô phỏng 5mm	Đường thực nghiệm 5mm	Đường mô phỏng 20mm	Đường thực nghiệm 20mm
0	660	650	660	660
0,01	624,401	615	648,91	660
0,02	615,775	615	640,475	655
0,03	611,593	620	634,495	645
0,04	606,774	610	628,777	640
0,05	576,504	560	616,934	615
0,06	489,515	490	581,743	560
0,07	344,444	320	513,33	490
0,08	225,882	220	444,465	430
0,09	187,262	185	390,958	375
0,1	165,379	175	351,591	338
0,11	152,125	160	322,413	310
0,12	144,864	150	300,359	290
0,13	139,804	145	283,138	280
0,14	135,924	143	269,237	260
0,16	130,197	138	247,97	240
0,18	126,101	130	232,399	230
0,2	123,025	125	220,592	220
0,22	120,654	122	211,45	210
0,24	118,808	120	204,307	204
0,26	117,397	120	198,832	195
0,28	116,428	120	195,058	192
0,3	116,704	120	196,229	190

Bảng 1. Một số giá trị nhiệt độ tính toán bằng bảng Fluent và thực nghiệm

2.4.4. Sai số giữa kết quả tính toán bằng Fluent và thực nghiệm

   Sai số giữa kết quả tính toán bằng Fluent và thực nghiệm cho trong bảng dưới

Vị trí cách bề mặt	Sai số (%)
5mm	2,81%
10mm	1,75%
15mm	2,3%
20mm	2,07%
Trung bình	2,23%

2.4.5. So sánh kết quả tính toán bằng Fluent với thực nghiệm

   Từ bảng kết quả xuất ra từ Fluent dưới dạng file *.dat và các số liệu thực nghiệm ta vẽ được đồ thị so sánh như sau (hình 12):

Hình 12. Đồ thị so sánh nhiệt độ các đường mô phỏng bằng Fluent và thực nghiệm

3. Nhận xét và kết luận

   – Thông thường các chương trình mô phỏng sai số so với thực tế là nhỏ hơn 10%, ở đây sai số kết quả tính toán bằng Fluent so với thực tế là 2,23%. Như vậy kết quả này là chấp nhận được.

   – Kết quả mô phỏng cho phép nhìn trực quan về trường nhiệt độ trong thỏi đúc. Từ chương trình ta có thể khảo sát trường nhiệt độ với các tốc độ kéo khác nhau để lựa chọn tốc độ kéo tối ưu.

   – Đây là một cách tiếp cận và kế thừa các công nghệ tiên tiến của thế giới, bằng cách sử dụng các kết quả thực nghiệm, dùng chương trình có uy tín để kiểm tra kết quả, sau đó mở rộng khảo sát và ứng dụng vào thực tế.

   – Chương trình Fluent còn mở ra khả năng nghiên cứu động học chất lỏng, vấn đề trao đổi nhiệt trong dòng chảy v.v.. là những vấn đề quan trọng quyết định chất lượng sản phẩm đúc. Chương trình không chỉ áp dụng vào công nghệ đúc liên tục, mà nó còn thích hợp cho việc mô phỏng rất nhiều các quá trình và công nghệ đúc khác.

[symple_box color=”gray” text_align=”left” width=”100%” float=”none”]

Tài liệu tham khảo

1. J.M.Drezet, M.Rappaz, G.U. Grun, M.Gremaud. Determination of thermophysical properties and boundary conditions of direct chill cast aluminum alloys using inverse methods. Materials and Metallurgical Transaction, June 2000, 31A,6.
2. Bohdan MOCHNACKI, Jozef S. SUCHY. Numerical methods in computations of foundry processes.
3. Nguyen Hong Hai, Nguyen Van Thai, Nguyen §uc Thang. Numerical simulation of solidification processes in continuous casting processing
4. Nguyen Hong Hai, Nguyen Van Thai, Nguyen Ngoc Tien, Pham Duc Thang, Optimization of pulling rate of vertical continuous steel casting by FDM technique,
5. http://www.Fluent.com.

[/symple_box][symple_clear_floats]