射芯过程的数值模拟

本课题的主要任务是利用数值方法来模拟射芯过程，从而为优化芯盒设计提供科学指导。本课题利用两相流理论建立了射芯过程的数学模型。并且根据空气分子动力学理论，分析了稠密两相流中砂粒与砂粒之间的相互作用力。此外，在实验室利用高速数学式摄像机对射砂过程进行了研究，测量了在数值模拟中所需要的一些边界条件和初始条件。在此基础上，编制了求解两相流方程的计算机程序，能够模拟实际的射芯过程，得到射芯过程完成后的砂芯密度分布和芯砂的流动过程等结果。这样，在设计芯盒时就可以利用模拟软件对芯盒的设计方案进行评估和优化。避免了用传统的试错法进行设计时需反复修改的情况，节省大量的时间和费用。