فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

لوله‌های چدن نشکن کاربرد وسیعی در شبکه‌های مدرن آب آشامیدنی و فاضلاب دارند. این لوله‌ها اغلب به روش ریخته‌گری گریز از مرکز افقی تولید می‌شوند. در تحقیق حاضر از بستۀ نرم‌افزاری انسیس به منظور ‌شبیه‌سازی حرارتی فرآیند ریخته‌گری این لوله‌ها بر مبنای روش اجزاء محدود، استفاده شده است. این شبیه‌سازی شامل بدست آوردن تاریخچۀ توزیع دما در قالب و مذاب طی چرخه‌های دمایی مختلف می‌باشد. در این تحلیل تغییر فاز ناشی از انجماد، تابعیت خواص ترمو فیزیکی مواد با دما، ضریب انتقال حرارت در مرز مشترک مذاب- قالب ناشی از پوشش قالب و فاصلۀ هوایی و شرایط مرزی حرارتی‌ متناسب با شرایط عملی در نظر‌‌ گرفته‌ شده است. در این مقاله، فرآیند مذاب‌ریزی توسط ناودان متحرک نیز، شبیه‌سازی شده و توزیع گذرای دما در سرتاسر بدنه اصلی قالب و لوله بدست آمده است. نتایج حل حرارتی فرآیند ریخته‌گری با نتایج آزمایشگاهی انجام شده در این تحقیق و نتایج تجربی ارائه شده توسط دیگر محققان مقایسه شده که تطابق خوبی را نشان می‌دهد. این نتایج می‌تواند به عنوان ورودی برای مدلی که عمر خستگی حرارتی قالب‌های لوله‌ریزی را تخمین می‌زند بکار رود. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که مقاومت حرارتی ناشی از فاصلۀ هوایی و پوشش قالب نقش مؤثری در توزیع دما در قالب و لوله دارد. همچنین فرآیند مذاب‌ریزی باعث تشکیل گرادیان‌های دمایی در جهت محوری در قالب و لوله می‌گردد.