基本介紹
- 中文名：液態金屬泡沫演化動力學理論與模擬
- 外文名：Numerical Simulation and Theory on Foam Evolution Dynamics in the Foaming Process of Metallic Foams
- 作者：李科，向敏
- 出版日期：2014年5月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：9787567715295
- 出版社：吉林大學出版社
- 頁數：229頁
- 開本：16
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《液態金屬泡沫演化動力學理論與模擬》系統闡述了從液態金屬發泡、收集、演化、凝固成型整個工藝過程中涉及的基礎科學問題，從流體力學、傳熱傳質學、界面科學等角度介紹了泡沫金屬的基本概念、製備方法、用途範圍以及製備過程最佳化控制等內容，以解決金屬在高溫熔融狀態下空氣發泡過程中氣泡形成、運動、析液、乾泡沫的冷卻、凝固和成型以及氣泡尺寸大小分布等關鍵科學問題。全書共分為6章，內容包括緒論，泡沫演化動力學基本概念，泡沫金屬的表征方法，泡沫金屬的性能，液態金屬泡沫析液及胞元結構演化、預測，泡沫金屬的凝固成型數值仿真，泡沫金屬相關理論探討，並提供了國內外泡沫金屬的製備、研究、套用最新進展及著者近年來對相關研究的計算程式。主要針對流體力學、熱能和工程熱物理、航天航空、化工冶金等領域的研究和技術人員，高校教師和研究生。具有足夠的深度和廣度，深入淺出，重點突出，便於該領域研究人員自學。
《液態金屬泡沫演化動力學理論與模擬》編著過程中，側重物理概念的論述，使讀者充分利用自己對物理過程的認識來加深對數學模型和計算方法的理解；同時反映了國內外最新研究成果及觀點，以便使讀者較快的接近本領域的前言。《液態金屬泡沫演化動力學理論與模擬》不僅介紹了數學模型和數值解法，而且討論了模擬結果及在製備過程中的套用前景，同時附帶了相關的計算程式。為方便讀者，《液態金屬泡沫演化動力學理論與模擬》力求相對完整，使讀者不必過多參閱文獻就能基本了解和掌握其主要內容。
圖書目錄
1緒論
1.1背景及意義
1.2研究現狀
1.2.1泡沫金屬的結構參數
1.2.2泡沫金屬的性能及套用
1.2.3關於泡沫金屬生產工藝和性能的研究
1.3發泡過程相關動力學理論研究現狀
1.3.1關於金屬熔體——氣泡兩相流的研究
1.3.2關於泡沫演化動力學的研究
1.3.3既往研究中所存在的問題
1.4研究內容
2泡沫演化動力學基本理論概述
2.1析液
2.2泡沫群內氣泡合併、長大及拓撲變化
2.3泡沫體結構
2.4液膜破裂及Laplace定律
3液態鋁合金泡沫析液過程數值模擬
3.1巨觀析液
3.1.1邊界條件
3.1.2計算結果和分析
3.2微觀析液
3.2.1單條Plateau邊界析液
3.2.2泡沫體整體析液的數學模型
3.3格子—Boltzmann方法（LBM）在析液問題中的套用
3.3.1計算結果與分析
3.3.2無量綱數M、W對析液的影響
3.3.3M值對泡沫體析液的影響
3.3.4氣泡大小對泡沫體析液的影響
3.4節點在液態鋁合金泡沫析液過程中的作用分析
3.4.1邊界條件及計算過程
3.4.2計算結果及分析
3.5與流動相耦合的泡沫析液過程
3.5.1穩態模型的建立
3.5.2邊界條件和方程求解
3.5.3計算結果及分析
3.6本章小結
4液態泡沫鋁合金胞元結構的演化
4.1泡沫尺寸分布的預測
4.1.1定界條件及方程求解
4.1.2計算結果與討論
4.2泡沫體胞元長大和拓撲結構演化的數值研究
4.2.1三維泡沫體結構演化的數學物理模型
4.2.2同種類型胞元結構的泡沫演化
4.2.3隨機泡沫結構的泡沫演化
4.3胞元結構預測—Potts模型的套用
4.3.1Potts模型
4.3.2編程實現
4.3.3模擬結果與分析
4.4泡沫體橫截面上氣液界面的演化
4.4.2計算過程
4.4.3計算結果及分析
4.5本章小結
5金屬泡沫體發泡高度預測及凝固過程數值模擬
5.1發泡高度的預測模型
5.2計算過程及結果分析
5.2.1等徑模型
5.2.2非等徑模型
5.2.3結果分析
5.3金屬泡沫凝固過程的數值模擬
5.3.1物理模型
5.3.2數學模型
5.3.3邊界條件和初始條件
5.3.4計算過程
5.3.5計算結果及討論
5.4本章小結
6結束語與展望
6.1結束語
6.2展望
參考文獻
附錄A本書所套用相關理論的簡介
附錄B相關計算程式
致謝
1.1背景及意義
1.2研究現狀
1.2.1泡沫金屬的結構參數
1.2.2泡沫金屬的性能及套用
1.2.3關於泡沫金屬生產工藝和性能的研究
1.3發泡過程相關動力學理論研究現狀
1.3.1關於金屬熔體——氣泡兩相流的研究
1.3.2關於泡沫演化動力學的研究
1.3.3既往研究中所存在的問題
1.4研究內容
2泡沫演化動力學基本理論概述
2.1析液
2.2泡沫群內氣泡合併、長大及拓撲變化
2.3泡沫體結構
2.4液膜破裂及Laplace定律
3液態鋁合金泡沫析液過程數值模擬
3.1巨觀析液
3.1.1邊界條件
3.1.2計算結果和分析
3.2微觀析液
3.2.1單條Plateau邊界析液
3.2.2泡沫體整體析液的數學模型
3.3格子—Boltzmann方法（LBM）在析液問題中的套用
3.3.1計算結果與分析
3.3.2無量綱數M、W對析液的影響
3.3.3M值對泡沫體析液的影響
3.3.4氣泡大小對泡沫體析液的影響
3.4節點在液態鋁合金泡沫析液過程中的作用分析
3.4.1邊界條件及計算過程
3.4.2計算結果及分析
3.5與流動相耦合的泡沫析液過程
3.5.1穩態模型的建立
3.5.2邊界條件和方程求解
3.5.3計算結果及分析
3.6本章小結
4液態泡沫鋁合金胞元結構的演化
4.1泡沫尺寸分布的預測
4.1.1定界條件及方程求解
4.1.2計算結果與討論
4.2泡沫體胞元長大和拓撲結構演化的數值研究
4.2.1三維泡沫體結構演化的數學物理模型
4.2.2同種類型胞元結構的泡沫演化
4.2.3隨機泡沫結構的泡沫演化
4.3胞元結構預測—Potts模型的套用
4.3.1Potts模型
4.3.2編程實現
4.3.3模擬結果與分析
4.4泡沫體橫截面上氣液界面的演化
4.4.2計算過程
4.4.3計算結果及分析
4.5本章小結
5金屬泡沫體發泡高度預測及凝固過程數值模擬
5.1發泡高度的預測模型
5.2計算過程及結果分析
5.2.1等徑模型
5.2.2非等徑模型
5.2.3結果分析
5.3金屬泡沫凝固過程的數值模擬
5.3.1物理模型
5.3.2數學模型
5.3.3邊界條件和初始條件
5.3.4計算過程
5.3.5計算結果及討論
5.4本章小結
6結束語與展望
6.1結束語
6.2展望
參考文獻
附錄A本書所套用相關理論的簡介
附錄B相關計算程式
致謝
