شبیه سازی انتقال حرارت و شارش سیال در جوشکاری آلومینیوم خالص تجاری به روش GTAW و تاثیر اعمال جریان اغتشاشی بر آن

در کار حاضر، به منظور بررسی تاثیر توربولنت بر توزیع دما و شارش سیال در حوضچه جوش مدل سازی سه بعدی صورت گرفت. مدل سه بعدی از نمونه آلیاژ آلومینیوم خالص تجاری که به روش GTAW جوشکاری شده، تهیه گردید. 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 آمد. حل معادلات یا استفاده از هر دو فرض جریان اغتشاشی و آرام انجام شد. برای اعمال شرایط اغتشاش بر مسئله، از یک مدل k-ξ استاندارد بهسازی شده در توابع دیواره استفاده شد و به منظور بدست آوردن نرز حوضچه جوش از تکنیک آنتالپی تخلخل کمک گرفته شد. شرایط مرزی مناسب مسئله اعمال گردید. سپس نتایج هر دو حل با نتایج عملی برای آلیاژ مذکور مقایسه گردید. اثرات نفوذپذیری شدید توربولنت باعث کاهش در ماکزیمم دما و ماکزیمم سرعت گردید و نتایج نشان داد که شکل و ابعاد حوضچه جوش در فرایند مذکور با استفاده از جریان اغتشاشی در تطابق بهتری با نتایج عملی می باشد.

Keywords:

جریان اغتشاشی , مدل k-ξ , حوضچه جوش , انتقال حرارت , شارش سیال