Simulation der Depositentstehung beim Sprühkompaktieren

H. Ye; U. Fritsching; K. Bauckhage

doi:10.3139/105.100344

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Simulation der Depositentstehung beim Sprühkompaktieren

H. Ye , U. Fritsching and K. Bauckhage

Published/Copyright: May 11, 2013

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From the journal HTM Journal of Heat Treatment and Materials Volume 60 Issue 4

Kurzfassung

Durch die Kopplung eines Geometriemodells mit einem thermischen Modell für die Sprühkompaktierung werden die Temperaturverteilungen auf der Oberfläche bolzenförmiger Deposite berechnet. Hierfür werden geeignete Modelle auf einer dreidimensionalen Skala und auf einer Makro- und Mikro-Zeitskala entwickelt. Die Simulationsrechnungen erlauben außerdem Einblicke in die Temperaturverteilung innerhalb der Bolzen sowie die Ausbildung der Mixschicht in den Depositen. Als Randbedingung für die Simulation wird das Temperaturfeld in der Sprühkammer und in der Nähe von Deposit und Substrat durch die gekoppelte Berechnung des aufwachsenden Deposits und der zweiphasigen Sprühkegelströmung von Zerstäubergas und Partikeln bestimmt.

Abstract

Coupling of a geometric model and a thermal model is introduced to derive the temperature profile on the top surface of spray formed billet deposits and the development of the mushy layer as well as the temperature in the deposit. The simulation are performed on a three dimensional spatial scale and on a macro- and micro-temporal scale. The temperature field in the spray chamber and the temperature profile close to the billet and the substrate have been calculated by coupling the growing deposit and the two phase flow of atomization gas and droplets/particles in the spray. Hereby, the boundary conditions for the simulation of the deposit are derived.

Ms. Sc. Hua Ye, geb. 1970, ist innerhalb der Stiftung Institut für Werkstofftechnik auf Basis eines Stipendiums des Deutschen Akademischen Austauschdiensts an der Universität Bremen als Doktorand tätig.

apl. Prof. Dr.-Ing. Udo Fritsching, geb. 1959, ist in der Hauptabteilung Verfahrenstechnik der Stiftung Institut für Werkstofftechnik tätig und leitet dort die Abteilung „Mehrphasenströmung, Wärme- und Stoffübertragung“.

Prof. Dr.-Ing. Klaus Bauckhage, geb. 1939, leitete in der Stiftung Institut für Werkstofftechnik die Hauptabteilung Verfahrens- und Anlagentechnik und vertrat das Fachgebiet Verfahrenstechnik im Fachbereich Produktionstechnik der Universität Bremen.

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Online erschienen: 2013-05-11

Erschienen im Druck: 2005-08-01

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https://doi.org/10.3139/105.100344