نام پژوهشگر: علی اصغر زرگرزاده

شبیه سازی جریان آشفته در حوضچه جوش
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده مهندسی 1390
  علی اصغر زرگرزاده   علی فرزادی

خواص متالورژیکی اتصال در جوشکاری ذوبی، به شدت تحت تاثیر ابعاد و شکل حوضچه جوش و توزیع دمای قطعه در حین فرایند می باشد. در کار حاضر، به منظور بررسی تاثیر آشفتگی بر توزیع دما و شارش سیال در حوضچه جوش مدل-سازی سه بعدی انجام شده است. مدل سه بعدی از نمونه آلیاژهای آلومینیوم خالص 1050 و فولاد زنگ نزن 304 که به روش gtaw جوشکاری شده، تهیه گردیده است. با استفاده از حل معادلات حاکم بر شارش سیال و انتقال گرما در حوضچه جوش و مناطق اطراف آن، میدان های دما و شارش سیال بدست می آید. حل معادلات با استفاده از هر دو فرض جریان آشفته و آرام و در سرعت های جوشکاری مختلف انجام گرفت. برای اعمال جریان آشفته بر مسئله، از مدل k-? استاندارد استفاده شده است. به منظور بدست آوردن مرز حوضچه جوش از تکنیک انتالپی- تخلخل کمک گرفته شده است. شرایط مرزی مناسب مسئله اعمال می گردد. اثرات نفوذپذیری شدید آشفتگی باعث کاهش در بیشینه دما و سرعت می گردد. تاثیر هر یک از نیروهای کشش سطحی، لورنتز و غوطه وری بر شارش سیال در حوضچه جوش بحث گردید. عدد رینولدز، انرژی جنبشی آشفتگی، نرخ از دست رفت آشفتگی و ویسکوزیته ی آشفته در حوضچه جوش محاسبه شد. پهنای منطقه haz و سیکل های سرد و گرم شدن قطعه بدست آمد. ازمهمترین نتایج کار حاضر، کاهش آشفتگی در حوضچه جوش با افزایش سرعت جوشکاری می باشد. همچنین، نتایج نشان می دهد که شکل و ابعاد حوضچه جوش در فرایند مذکور با استفاده از جریان آشفته در تطابق بهتری با نتایج تجربی است. نتیجه دیگر این که، استفاده از این مدل آشفته، در مورد آلیاژ آلومینیوم نتایج بهتری را نسبت به فولاد ارائه کرده است.