MIM注射多相流模擬的各相本構和邊界滑移研究.pdf

1、在金屬注射成形(MIM)工藝中，由金屬粉末和粘結劑均勻混合而成的混合填料，會在注射充模過程中產(chǎn)生偏析效應，這是影響MIM產(chǎn)品最終質量的特殊和重要因素。使用計算機模擬技術對MIM工藝的注射過程進行模擬并預測偏析效應，顯得十分重要。 傳統(tǒng)毛細管粘度計試驗的分析模型假定了流體在管壁處的粘滯作用，然而事實上混合流體在管壁處存在滑移現(xiàn)象，這一滑移現(xiàn)象必然影響流體粘度的確定。在實際分析模擬中注射填料在模腔內壁的滑移對注射過程和結果同樣會有顯

2、著影響，是一個不應忽視的因素。因此，研究工作特別開發(fā)了一個可以對毛細管粘度計試驗多相流模型中各相流動分別施加不同邊界條件，包括滑移邊界條件的差分解工具。為多相流模擬中模腔內部滑移影響的深入研究提供了便利和有效的工具。對于今后研究中所涉及的毛細管試驗參數(shù)標定方法的確定提供了可行的研究手段。 本研究工作的主要目的是尋找適當?shù)脑囼灅硕ê湍Ｐ头治龇椒ǎ_定兩相流模擬的各相本構和模腔內壁滑移參數(shù)，以合理實施可信賴的數(shù)值模擬，在毛細管試驗的

3、分析模型中，引入滑移因素。通過不同管徑的試驗，確定滑移量和混合流體的粘度。并基于包括滑移條件的兩相流模型解，確定數(shù)值模擬可以采用的各相粘度性質。通過解析分析和合理的數(shù)值算法，證實包括滑移條件的兩相流模型中，邊界滑移速度與兩相粘度的確定可以分別實施。其他參數(shù)確定后，兩相間動量交互系數(shù)可以單獨通過試驗確定。 在本研究的基礎上，對已開發(fā)的MIM注射模擬軟件增加滑移邊界條件的處理功能。通過合理處理邊界條件和初始條件，修正速度場的求解過程