多层材料内衬真空坩埚热损失模型

摘要：目前运载铝液的工业坩埚,在浇铸铝合金零件前需要再次进行加热,从而导致能源浪费、成本增加及铝液改性等问题,为提高铝液热量贮存能力,设计了一种多层材料内衬真空的新型倒锥形坩埚,并进行了数值模拟试验,根据数值计算结果推导出坩埚热损失函数方程。计算结果表明:真空层厚度为29.49 cm时,坩埚热损失率为20%。为了验证坩埚热损失函数的正确性,搭建了坩埚实物模型,试验结果表明,数值模拟计算结果与温度传感器现场采集温度值误差在5%以内,说明数值模拟结果具有较高的可信度。相对于传统坩埚结构,该结构能减少坩埚热量损失达10%以上,满足坩埚无需再次加热的需求。

关键词：坩埚 热损失 多层材料 真空 数值模拟 

单位：长春工业大学机电工程学院; 长春130012; 南京理工大学南京华群光电技术有限公司智能光电信息联合实验室; 南京210094