本論文探討常見的濕模砂成份吸放熱行為與鑄鐵之潛熱釋放模式, 對鑄件凝固曲線之影響。砂模中各主要成份,如矽砂的相變態、黏土結晶 水的蒸發、 煤粉的燃燒 等,皆以生成熱模式加入砂模之熱傳模式中, 在討論鑄件潛熱釋放模式時,並考慮初晶及共晶的影響,本論文並不採用 一般將鑄件 視為一塊狀系統(Lump System)的方法,而是以有限差 分法將鑄件區分為 有限體積,如此可較有效的預測出鑄件不 同位置之凝固行為 。本論文在砂模與鑄件 界面處,採用能量守恆的觀點,即砂模熱傳量等於鑄件熱傳量來決定界面 之溫度,使砂模與鑄件不至於因為計算上的誤差而產生不合理的現象。 有了上述的模式,就可以將各種考量納入熱傳方程式中,在砂模的計算上 ,利用固定格點 法 (Fix Grid Method)}來計算乾砂帶的溫度,並以Lagrange Interpolation Formula 來解決 砂模中,追蹤蒸汽界面的移動邊界問題。而在鑄件方面,以固相中沒有溶 質的擴散而 液相中溶質完全擴散的觀念模式,來計算固化率,並以 溫度回復法 (The Temperature Recovery Method)來處裡共晶問題,對於凝固區間則以有效比熱法 (The Effective Specfic Heat Method) 的觀念來解決數值跳躍問題。 有了理論模式與計算方法模擬鑄件凝固行為後發現,砂模之各成份及鑄件 成份 對於凝固曲線皆有不同程度的影響,由於本論文僅考慮 一維之熱傳問題,在將來希望能 以此模式推廣到三維,以解決實際之 鑄造問題。
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