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J-GLOBAL ID：201102234172524185   整理番号：11A0128226

表面テクスチャとエアギャップ変化を組込んだ水平単ベルト鋳造(HSBC)における界面熱流束の非経験的予測

Ab-initio Predictions of Interfacial Heat Fluxes in Horizontal Single Belt Casting (HSBC), Incorporating Surface Texture and Air Gap Evolution

著者 (3件)： GUTHRIE Roderick I. L. (McGill Metals Processing Centre, McGill Univ.) ,  ISAC Mihaiela (McGill Metals Processing Centre, McGill Univ.) ,  LI Donghui (McGill Metals Processing Centre, McGill Univ.)
資料名： ISIJ International (Iron and Steel Institute of Japan)  (ISIJ International (Iron and Steel Institute of Japan))
巻： 50  号： 12  ページ： 1805-1813 (J-STAGE)  発行年： 2010年 
JST資料番号： F0100A  ISSN： 0915-1559  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本研究の目的はニアネットシェイプ鋳造プロセス時に液状金属や合金が冷たい基板に最初に接触した場合の瞬間的な熱流束の予測を目的した非経験的な数学・計算モデルの開発にある。する,銅基板へのアルミニウム合金のストリップ鋳造に関連した測定された瞬間的熱流束を第一原理からを推論できかを決定するため完全な計算モデルを開発した。数学的モデル化について必要な詳細な表面テクスチャ情報を提供するために,3Dプロフィロメータを用いてストリップ鋳造アルミニウムの表面を物理的に解析した。以下のことを明らかにした。平方mmあたりの接点数やピラミッド高さなどのモデル化された鋳型表面特性は金属/鋳型接触中のピーク熱流束の決定に重要である。ピラミッド高さ低減,そして/または,接点数の増大は界面熱流束強化に有益である。また,数学的モデリングによりエアポケットの形成機構を調査した。取込まれた空気の体積膨張は,ストリップ底面への「エアポケット」形成の主要な理由であることを導き出した。エアギャップ変化の予測についての新しい手法を提案した。新手法には固定グリッドシステムと異方性熱伝導性モデルを使用した。計算モデルにより,様々なシナリオについての効果的な研究ができ,実験曲線と予測曲線のマッチングが可能となった。最後に,巨視的なテクスチャ表面の銅鋳型の試験から,この表面は取込まれた空気の隣接した溝への追いやり,また,総合的な界面熱流束強化において効果的であることが分った。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *ab initio法 ,  *熱流束 ,  *計算モデル ,  *予測モデル ,  *ストリップキャスティング ,  *アルミニウム合金 ,  *計算 ,  間隙 ,  鋳型【鋳造】 ,  数学モデル ,  *連続鋳造 ,  水平型 ,  界面
準シソーラス用語： HSBC ,  エアギャップ ,  *ストリップ鋳造 ,  *第一原理計算 ,  *非経験的方法

分類 (1件)： 鋳造法,鋳込  (WC01030Q)

引用文献 (16件)：

• 1) J. Herbertson and R. I. L. Guthrie: U.S. Patent 4,928,748, (1990).
• 2) J. Herbertson and R. I. L. Guthrie: Canadian Patent 536533, (1992).
• 3) K.-H. Spitzer and J. Kroos: 1st Chinese-German Seminar on Fundamentals of Iron and Steelmaking, Chinese Society for Metals, Beijing, (2004), 287.
• 4) R. I. L. Guthrie, M. Isac, J. S. Kim and R. P. Tavares: The Brimacombe Memorial Symposium, ed. by G. A. Irons and A. W. Cramb, Met. Soc., CIM. Vancouver, BC, (2000), 209.
• 5) J. S. Kim, M. Isac and R. I. L. Guthrie: Light Metals 2004, TMS, Warrendale, PA, (2004), 247.

タイトルに関連する用語 (8件)： 表面テクスチャ ,  エアギャップ ,  ベルト ,  鋳造 ,  界面 ,  熱流束 ,  経験 ,  予測