论文目录 | |
摘要 | 第1-3
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ABSTRACT | 第3-8
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CHAPTER 1 INTRODUCTION | 第8-17
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· Background | 第9-11
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1.2 Recent Advancements in Metal Purification during Solidification | 第11-13
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· Purpose/Scope | 第13
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1.4 Problem Statement | 第13-15
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1.5 Organization of Thesis | 第15-17
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CHAPTER 2 LITERATURE SURVEY | 第17-60
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2.1 A brief review of OCC process | 第17-20
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2.2 The Principle of OCC | 第20-21
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2.3 The Separation theory and OCC process | 第21-23
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2.3.1 Solidification and cast structures | 第21
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2.3.2 The separation theory | 第21-23
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2.4 OCC Process Variables and Their Effect | 第23-25
页 |
2.5 Local Scale Solute Transport (Microsegregation Models) | 第25-44
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2.5.1 Equilibrium solidification model | 第25-29
页 |
2.5.2 Scheil-Gulliver Solidification model | 第29-32
页 |
2.5.3 Limited diffusion in solid, complete diffusion in liquid | 第32-34
页 |
2.5.4 Limited liquid and solid diffusion model | 第34-35
页 |
2.5.5 Partial mixing in liquid phase (effect of convection); limited diffusion in solid | 第35-36
页 |
2.5.6 Limited Liquid Diffusion Solidification Model | 第36-39
页 |
2.5.7 Solute transport in presence of melt convection | 第39-42
页 |
· Summary | 第42-43
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2.5.9 Numerical Implementation of Microsegregation Models in Commercial Solvers | 第43-44
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2.6 Melt convection | 第44-50
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2.6.1 Natural convection | 第44-48
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2.6.1.1 Intensity of buoyancy driven flows | 第45-48
页 |
2.6.2 Forced Convection | 第48-49
页 |
2.6.3 Effect of convection on solute transport | 第49-50
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2.7 Interface morphology and stability | 第50-60
页 |
2.7.1 Interface stability | 第50-53
页 |
2.7.2 Interface Morphology | 第53-58
页 |
2.7.3 Interface Non-Equilibrium | 第58-60
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CHAPTER 3 NUMERICAL MODEL | 第60-75
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· Introduction | 第60
页 |
3.2 Phase Change Modeling | 第60-67
页 |
3.2.1 Multiple domain formulation | 第61
页 |
3.2.2 Single domain formulation | 第61-66
页 |
3.2.2.1 Mixture Theory Model | 第61-63
页 |
3.2.2.2 Volume Averaged Model | 第63-66
页 |
3.2.3 Comparison of the two single domain approaches | 第66-67
页 |
3.3 Governing equations | 第67-75
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· Assumptions | 第68-69
页 |
3.3.2 Mathematical Formulation | 第69-75
页 |
CHAPTER 4 NUMERICAL SOLUTION SCHEME | 第75-85
页 |
4.1 Numerical procedure | 第75-77
页 |
4.2 User Defined Functions:Overview | 第77-78
页 |
4.3 Modeling of melt stirring (Multiple Reference Frame model) | 第78-80
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4.3.1 Melt stirring intensity | 第79-80
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4.4 Solution Algorithm | 第80-82
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4.5 Implementation in Fluent | 第82-85
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CHAPTER 5 DETERMINATION OF BEST STIRRINGMETHOD | 第85-97
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5.1 Solution Procedure | 第85
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5.2 Model and Solution | 第85-97
页 |
· Configuration | 第85-88
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5.2.2 Validation of the MRF Model | 第88
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5.2.3 Comparison of Axial and Transverse Stirring Methods | 第88-97
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CHAPTER 6 DETERMINATION OF CRITICAL STIRRINGINTENSITIES | 第97-128
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· Introduction | 第97
页 |
6.2 Solution Procedure | 第97-98
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6.3 Experimental Results | 第98-100
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6.3.1 Experimental Procedure | 第98-100
页 |
6.4 Validation of Simulation Results with Literature | 第100-103
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6.5 Case1:Numerical Simulation Results in Absence of Melt Convection | 第103-106
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6.5.1 Solidification Profiles | 第103-106
页 |
6.6 Solute Redistribution Behavior in Absence of Melt Convection | 第106-113
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6.6.1 Simulation Results in Absence of External Melt Stirring | 第106-113
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6.7 Computer Simulation Results in Presence of External Melt Stirring | 第113-128
页 |
6.7.1 Method used to determine critical stirring intensities | 第113-114
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6.7.2 Solute Redistribution Behavior | 第114-126
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6.7.3 Influence of the Local Scale Solute Redistribution Model on Results | 第126-128
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CHAPTER 7 | 第128-130
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7.1 Summary of Contributions | 第129
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7.2 Recommendations for further research/scopes for future work | 第129-130
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REFERENCES | 第130-140
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Notations and Abbreviations | 第140-142
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LIST OF TABLES | 第142-143
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LIST OF FIGURES | 第143-145
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ACKNOWLEDGEMENTS | 第145-146
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APPENDICES | 第146-152
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APPENDIX 1 | 第146-148
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APPENDIX 2 | 第148-149
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APPENDIX 3 | 第149-152
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