金属铅熔化模拟与实验：FLUENT软件的应用与验证

"邓胜祥和张航等人进行的‘铅熔化过程的数值模拟及实验验证’研究，基于金属固态相变热力学和数值模拟理论，利用FLUENT软件的凝固/熔化模型对金属铅的熔化过程进行了非稳态计算，探讨了温度场分布和液相比例变化。研究发现，铅熔化时温度场呈现凹形分布，熔化速度随时间减小。模拟结果与实验测量值的误差约为7.98%，显示出模型的较高精度。然而，由于实际中材料的导热系数随温度连续变化而在模拟中仅取两个温度点的值，导致了计算精度的降低。该研究关键词包括工程热物理、金属铅、熔化传热和数值模拟。" 这篇论文详细研究了金属铅的熔化过程，结合了热力学和数值模拟的理论，以深入理解金属熔化现象。作者使用了FLUENT这一流体动力学仿真软件，其内置的凝固/熔化模型是研究的核心工具。在铅的熔化过程中，他们发现温度场呈现独特的凹形分布，这意味着在熔化初期，温度上升较快，然后随着熔化的进行，温度上升速率逐渐放缓。此外，液相的比例随着熔化进程增加，但增长速度逐渐减小，这揭示了熔化过程中的动态平衡。 实验验证部分是检验数值模拟准确性的关键步骤。通过比较模拟结果与实际测量数据，研究人员得出模拟误差约为7.98%，这表明所使用的模型在预测铅的熔化特性上具有相当的准确性。然而，论文也指出，这种误差可能源于在数值模拟中忽略了材料导热系数随温度变化的连续性，这是未来改进模型精度需要考虑的一个重要因素。 关键词“工程热物理”涉及的是热能转换和传递的科学，是理解熔化过程的基础。而“金属铅”作为研究对象，因其特殊的热物理性质，使得其熔化过程有别于其他金属。熔化传热是研究金属熔化过程的关键环节，涉及到热量的吸收和分布。最后，“数值模拟”是本文采用的主要研究方法，它允许科学家们在计算机上模拟真实世界的过程，以预测和解释复杂的物理现象。 这篇论文通过数值模拟和实验验证，为金属铅的熔化过程提供了深入的理论分析和实证数据，对于理解和优化相关的热工设备设计以及熔化工艺具有重要的参考价值。