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为制得孔结构均匀的泡沫铝,发泡剂(如riH2)在铝熔体内的分散性是不容忽视的。因此,在泡沫铝制备过程中,如何提高发泡剂颗粒在铝熔体中的分散均匀程度、防止颗粒团聚,得到了人们越来越多的关注。本文利用GAMBIT软件对搅拌器叶片进行三维造型模型、对搅拌器所在的管道建模、并对搅拌流场进行网格划分以及边界条件的设定,在此基础上采用FLUENT6.3软件,通过采用计算流体力学(CFD)的方法,多重参考系法(MRF)及k-ε双方程湍流模型对铝熔体流场、颗粒在铝熔体中分散性及铝熔体温度场进行了模拟研究,主要研究结果包括:(1)在容器直径D=30mm、铝熔体流速V>12.5mm/s时,流体速度增大对流场变化影响显著,有湍流现象产生;(2)在铝熔体速度相同的情况下,搅拌速度太低(500rpm)时其对流场的变化影响不大;搅拌速度为3000-4500rpm时,铝熔体中流场变化处于稳定的状态;搅拌速度太高(6000rpm)时,流场的变化很不稳定;(3)在颗粒和铝熔体速度都相同的条件下,搅拌速度与颗粒分散性的关系为:搅拌速度太低,如500rpm、1500rpm对颗粒的分散影响不大;搅拌速度在000-4500rpm为最佳搅拌速度范围,使得搅动效果最好、颗粒分散程度最好;搅拌速度太高(如6000rpm)时,不利于颗粒在铝熔体中运输;(4)在容器直径D=30mm、搅拌叶片直径d=24mm时,管道内壁起到一种挡板的效果,提高了搅拌速度在3000-4500rpm范围内颗粒的搅拌分散效果;(5)在容器直径D=30mm的条件下,容器的长度与直径的比值L:D=3(即管道长度L=90mm)及搅拌速度1500-6000rpm时,颗粒在铝熔体中的温度变化非常明显,随着搅拌速度的增加,颗粒在铝熔体中温度变化越快。在搅拌速度为零的情况下,颗粒温度升到铝熔体的温度所需时间需要12s,在搅拌速度为3000rpm时,颗粒温度到达铝熔体温度所需时间仅为1.5s,颗粒温度很快趋于稳定,达到铝熔体的温度。