通过理论分析、实验测试和数值模拟三大手段,对空气发泡法制备泡沫金属工艺中的热物理问题进行了较系统深入的研究。研究工作达到了预期目标,主要成果和进展有建立了包括金属熔体中吹气、搅拌、气泡形成和收集、泡沫的析液、生长及凝固等主要环节的数学模型;采用从微观到宏观的多尺度方法构建了液态金属泡沫析液过程的一个新模型,可合理解释一些宏观析液现象;首次利用MacPherson等人的最新理论成果(Nature 2007),对泡沫铝制备过程中液态阶段多面体气泡的演化(泡沫尺寸大小及分布和气泡拓扑结构)进行了计算研究;进行了熔体-气泡两相流的水模拟实验,熔体表面气泡直径的预测值和实验值符合较好。 本项目探明了熔体-气泡两相流中若干重要的热物理现象的机理,为吹气发泡法制备泡沫金属工艺过程的优化控制提供了必要的理论基础和知识储备。本项目范围内共发表论文22篇,其中国际期刊论文9篇,SCI收录7篇,EI收录11篇,培养博士1人、硕士4人。
英文主题词melt-bubble two-phase flow; bubble evolution; metallic foam; drainage; foaming by air injection