Obrabotka Metallov 2011 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (53) 2011 84 МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ Программный комплекс FLUENT для рас- чета движения масс газа и жидкости использует известное уравнение Навье–Стокса [11]: ∂υ = − υ ⋅∇ υ + νΔυ − ∇ + ∂ ρ G G G G G 1 ( ) , p f t (1) 0, ∇ ⋅ υ = G где ∇ – оператор Гамильтона; Δ – оператор Ла- пласа; t – время; ν – коэффициент кинематиче- ской вязкости; ρ – плотность; p – давление; 1 ( ,..., ) n υ = υ υ G – векторное поле скоростей, f G – векторное поле массовых сил. Неизвест- ные p и υ G являются функциями времени t и координаты x ∈Ω , где n R Ω ⊂ , n = 2, 3 – пло- ская или трёхмерная область, в которой дви- жется жидкость. а б Рис. 1. Результатымоделирования скоростиистечения защитного газа из сварочного сопла: а – традиционная одноструйная газовая защита; б – двухструйная газовая защита а б Рис. 2. Результаты моделирования распределения давления защитного газа при истечении из сварочного сопла: а – традиционная одноструйная газовая защита; б – двухструйная газовая защита Основные исходные данные: газ – СО 2 , рас- ход газа 20 л/мин, геометрические размеры сва- рочной горелки для механизированной сварки с традиционной и двухструйной газовой защитой, фронтальная поверхность истечения газа – пло- скость, расстояние от среза сопла до плоскости (свариваемой детали) – 12 мм. Результаты моделирования истечения за- щитного газа из сварочного сопла при свар- ке плавящимся электродом с традиционной и двухструйной газовой защитой представлены на рис. 1 и 2. Значительное изменение динамики за- щитного газа влечет за собой изменение про- цессов, протекающих в зоне сварки (перенос капель электродного металла, металлургиче-