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铸件铸型界面换热系数及其在铸件凝固温度场数值分析中的处理研究的开题报告题目：铸件铸型界面换热系数及其在铸件凝固温度场数值分析中的处理研究一、研究背景、意义及目的在工程实践中，铸造是一种广泛应用的制造技术，其产品广泛应用于各个领域，如航空、航天、汽车、机械等。铸造过程中，铸件凝固过程是一个复杂的热传导问题，其中铸型与铸件间的热传递是一个重要的问题。铸件铸型界面的换热系数是影响凝固过程的关键因素之一，对于铸件的质量和性能具有很大的影响。因此，研究铸件铸型界面换热系数及其在铸件凝固温度场数值分析中的处理具有重要的现实意义和理论意义。本课题旨在研究铸件铸型界面换热系数的测量和计算方法，并将其应用到铸件凝固温度场数值分析中，对铸件凝固过程进行深入研究，探索与分析铸件铸型界面换热系数对铸件凝固过程的影响，为提高铸件的质量和性能提供理论基础和实践指导。二、研究内容和方法本课题的研究内容如下：1.系统分析铸件铸型界面换热系数的影响因素，对现有的换热系数计算模型进行归纳总结和比较分析，提出一种适用于铸造行业的皮耶特方程换热系数计算模型。2.对不同铸造材料和工艺条件下的换热系数进行实验测定，建立铸件铸型界面换热系数测试系统，对实测数据进行统计分析，验证皮耶特方程的适用性，得到不同条件下的换热系数数据。3.将得到的不同条件下的换热系数数据应用到铸件凝固温度场数值分析中，建立数值模型，对铸件凝固过程进行数值模拟计算，探究换热系数对铸件凝固过程的影响规律。本课题的研究方法为实验研究和数值模拟研究相结合的方法。通过实验测定不同条件下的换热系数，将其应用到数值模拟中，对铸件凝固过程进行数值分析。三、研究预期结果及创新点本课题的预期结果如下：1.建立适用于铸造行业的皮耶特方程换热系数计算模型。2.建立铸件铸型界面换热系数测试系统，得到一系列不同条件下的换热系数数据。3.将实测数据应用到铸件凝固温度场数值分析中，对铸件凝固过程进行模拟计算，探究不同条件下的换热系数对铸件凝固过程的影响规律。本课题的创新点在于：1.建立了适用于铸造行业的皮耶特方程换热系数计算模型。该模型将铸型中的温度分布和液相流动等因素纳入考虑，相较于传统的气液换热模型和实验测试法具有更好的适用性和可靠性。2.建立了铸件铸型界面换热系数的实验测定系统，得到了一系列不同条件下的换热系数数据，为铸件凝固过程的数值模拟提供了可靠的数据支撑。3.将实测数据应用到铸件凝固温度场数值分析中，探究不同条件下的换热系数对铸件凝固过程的影响规律，为提高铸件质量和性能提供了理论基础和实践指导。四、预期研究进度本课题的总体安排如下：第一年：1.系统分析铸件铸型界面换热系数的影响因素，建立适用于铸造行业的皮耶特方程换热系数计算模型。2.建立铸件铸型界面换热系数的实验测定系统，对不同条件下的换热系数进行实验测定。第二年：1.对实测数据进行统计分析，并将得到的数据应用到铸件凝固温度场数值模拟中。2.进行铸件凝固过程的数值模拟计算，探究不同条件下的换热系数对铸件凝固过程的影响规律。第三年：1.

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