تقليل جودة منتجات السبائك بسبب تكوّن القشور، ودراسة سلوك تكوّن القشور أثناء عملية صب السبائك له أهمية كبيرة في تحسين جودة المنتجات. تناول هذا البحث قطعة سبائك ثمانية الأضلاع بوزن 9 أطنان كنموذج للدراسة، حيث تم إنشاء نموذج متعدد الطور باستخدام طريقة حجم السائل (VOF) لتحليل خصائص تدفق حوض الصب عند سرعات صب مختلفة، وتغير عدد ويبر، وكذلك تقلبات سطح السائل وسلوك واجهة الفولاذ والقشرة. أظهرت النتائج أن سرعة الصب القصوى الحرجية لتكوّن القشور هي 20 كجم/ث. عند السرعات الأدنى، يكون عدد ويبر بالقرب من تدفق المركز أقل من القيمة الحرجة، ويكون تدفق الصب مستقرًا، وتقلبات السطح خفيفة، وارتفاع موجة المركز 0.06 م، وتكون واجهة الفولاذ والقشرة مستقرة ولا يحدث تكوّن قشور. عند السرعات الأعلى، يتجاوز عدد ويبر عند التدفق المركزي القيمة الحرجة، وينخفض استقرار التدفق، ويزداد ارتفاع تدفق المركز والطاقة الاضطرابية، ويرتفع ارتفاع الموجة المركزية إلى 0.08 م، وتمتد مدة بقاء فراغ القشرة، مما يؤدي إلى عدم استقرار واجهة الفولاذ والقشرة، وتزداد تقلبات السطح، ويزيد محتوى بقايا القشرة في الفولاذ بشكل ملحوظ، حيث ارتفعت نسبة البقايا من 0% عند 15 كجم/ث إلى 74.3% عند 25 كجم/ث.

صب السبائك; سرعة الصب; تقلبات سطح السائل; سلوك تكوّن القشور; المحاكاة العددية