《表1 Ga-20%In-12%Sn合金的热物性参数》

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《脉冲磁致振荡作用下Ga-In-Sn液态合金中熔体流场的数值模拟》

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采用Comsol有限元法多物理场数值模拟软件对脉冲磁致振荡下铸锭凝固过程的磁场及流场分布进行分析。Ga-20%In-12%Sn（质量分数）合金的热物性参数[16]见表1。定义材料属性并赋予线圈、液态金属和空气单元，脉冲磁致振荡线圈由水冷铜管制成，高度约125 mm，内、外径分别为100和124 mm。其中以线圈中心与金属熔体水平中线重合为例，合金熔体和线圈选择规整正方形网格，除了线圈上下方空气部分采用正方形网格，以确保计算精度外，其余部分空气选择自由三角形网格以减少计算量，网格划分结果如图3所示。本文数值模拟基于以下几点假设:（1）采用二维轴对称模型进行系统简化；（2）将电磁线圈视为电流密度均匀分布的螺线管线圈；（3）液态金属为牛顿不可压缩流体，不考虑温度耗散；（4）采用滑移边界条件，液态金属表面设定为自由压力点约束；除自由表面外，所有壁面采用无滑移边界条件。